JPS6144727A - Production of glass for optical fiber - Google Patents

Production of glass for optical fiber

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JPS6144727A
JPS6144727A JP16439584A JP16439584A JPS6144727A JP S6144727 A JPS6144727 A JP S6144727A JP 16439584 A JP16439584 A JP 16439584A JP 16439584 A JP16439584 A JP 16439584A JP S6144727 A JPS6144727 A JP S6144727A
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JP
Japan
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temperature
solvent
glass
sol
boiling point
Prior art date
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JP16439584A
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Japanese (ja)
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Shuichi Shibata
修一 柴田
Motohiro Nakahara
基博 中原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/12Other methods of shaping glass by liquid-phase reaction processes

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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

PURPOSE:In processing sol formed from an alkoxide into transparent glass, to obtain optically transparent and uniform glass for optical fiber without producing bubbles, by gelatinizing and drying the sol under given conditions. CONSTITUTION:An alkoxide is diluted with a solvent, and hydrolyzed with water to give sol. The sol is heated at a temperature lower than the boiling point of the solvent and gelatinized. Then, the gel material is heated and dried at a temperature lower than the boiling point of the solvent until the gel material is released from the wall of a container. The gel material dried at the low temperature is dried at a temperature >= the boiling points of the solvent and water to give a porous gel material. The porous gel material is treated at a high temperature.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は光ファイバ用ガラスの製造方法、さらに詳しく
はアルコキシドを原料とする低温ガラスの製造方法であ
って、製造工程における割れを防ぎ、光学的に均一で高
純度のガラスを製造する方法に関する。
Detailed Description of the Invention (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a method for manufacturing optical fiber glass, more specifically a method for manufacturing low temperature glass using an alkoxide as a raw material, which prevents cracking during the manufacturing process and improves optical performance. The present invention relates to a method for producing uniform and high-purity glass.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来、ガラスは混合された原料を電気炉中で熔融するこ
とにより製造されていた。特にSiO2が90%以上を
占める石英系ガラスにおいては、熔融に2000℃近く
の温度を必要とするので、種棒に粉末を落下させること
により、ガラスのインゴットをえることが考えだされ、
加熱源として酸水素炎バーナが用いられる方法が適用さ
れていた。
Conventionally, glass has been manufactured by melting mixed raw materials in an electric furnace. In particular, silica glass, which contains more than 90% SiO2, requires a temperature of nearly 2000°C to melt, so it was devised to produce glass ingots by dropping powder onto a seed rod.
A method was applied in which an oxyhydrogen flame burner was used as the heating source.

近年、アルコキシドを原料として、これをゆっくりと加
水分解させ、1200〜1300’Cの比較的低温で透
明な石英系ガラスを製造する方法が提案された。第1図
にこの製造方法(一般にゾル・ゲル法と呼ばれる)の各
工程を模式図で示す。たとえ番fSi (OCe l(
s ) aをアルコールで希釈して水分を加え、液状の
ゾル1を製造する。
In recent years, a method has been proposed for producing transparent quartz-based glass at a relatively low temperature of 1200 to 1300'C by using alkoxide as a raw material and slowly hydrolyzing it. FIG. 1 schematically shows each step of this manufacturing method (generally called the sol-gel method). Parable number fSi (OCe l(
s) Dilute a with alcohol and add water to produce liquid sol 1.

次ぎに、100℃以下の温度で加熱して、ゲル化させ(
第■工程)、固体状のゲル2を得る。
Next, heat at a temperature of 100°C or less to gel (
Step (2), a solid gel 2 is obtained.

さらにゲル2を100℃〜150℃の温度で1週間近く
ゆっくりと加熱して反応により請じるアルコールや余分
な水分を揮発させることにより、体積が1/2〜1/3
に収縮したゲル3をえる(第■工程)。
Furthermore, by slowly heating Gel 2 at a temperature of 100°C to 150°C for about a week to volatilize the alcohol and excess water caused by the reaction, the volume will be reduced to 1/2 to 1/3.
Obtain a gel 3 that has shrunk (Step ①).

次ぎにこれを1200〜1300℃まで徐々に昇温させ
てガラスをえる工程(第■工程)。
Next, the temperature is gradually raised to 1,200 to 1,300°C to obtain glass (step ①).

この再、電気炉7にはガス導入口5、ガス排出口6を設
け、石英るつぼなどの容器8に試料4を入れ、雰囲気開
部しなから一加熱処理を行うのが一般的である。
Generally, the electric furnace 7 is provided with a gas inlet 5 and a gas outlet 6, the sample 4 is placed in a container 8 such as a quartz crucible, and heat treatment is performed without opening the atmosphere.

以上の処理を経ることにより、通常200℃での熔融が
必要であった石英系ガラスが約1300℃の比較的低い
温度処理でえることができるようになった。
By undergoing the above treatment, quartz glass, which normally requires melting at 200°C, can now be obtained at a relatively low temperature of about 1300°C.

最後に得られたガラス試料9は、出発時の体積の1/3
〜115に収縮したものである。
The glass sample 9 finally obtained is 1/3 of the starting volume.
It has shrunk to ~115.

ゾル・ゲル法では低温でガラス合成ができ、しかも通常
の熔融法ではえられない組成のガラスも合成可能である
などのメリットがある。ところ力(ゆっくりと昇温しで
いるにもかかわらず、体積の収縮が著しいことから、不
均一なストレスが試料に加わり、破壊が請じる場合があ
る。この傾向器よ、試料の寸法が大きくなる程顕著にな
り、非常に/IXさな寸法のガラスプロ・ンクしかえら
れてし1なし1のが現状である。
The sol-gel method has the advantage of being able to synthesize glass at low temperatures and also being able to synthesize glasses with compositions that cannot be obtained using normal melting methods. However, even though the temperature is rising slowly, the volume shrinks significantly, so uneven stress is applied to the sample, which may lead to destruction. The problem becomes more noticeable as the size increases, and the current situation is that glass plates with very small dimensions have not been replaced.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、割れを生
ずることなく、多孔質ゲル体を得、し力・もその後の高
温処理で、気泡の取り込みや発泡を生じることなく、光
学的に透明で均一な光ファイバ用ガラスを製造する方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to obtain a porous gel body without cracking, and to make it optically stable even during the subsequent high-temperature treatment without entrapment of air bubbles or foaming. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing transparent and uniform glass for optical fibers.

したがって本発明による光ファイツマ用ガラスの製造方
法によれば、アルコキシドを溶媒で希釈し、水を添加し
て加水分解し、ゾルを生成させたのち、水分および溶媒
を蒸発させることにより多孔質ゲル体を形成させ、この
多孔質ゲル体を高温処理し、透明ガラス化する光ファイ
バ用ガラスの製造方法において、下記の工程を含むこと
を特徴とするものである。
Therefore, according to the method for producing optical fiber glass according to the present invention, alkoxide is diluted with a solvent, water is added to hydrolyze it to produce a sol, and then water and solvent are evaporated to form a porous gel body. The present invention is a method for producing glass for optical fibers, in which a porous gel body is formed, and the porous gel body is treated at a high temperature to be made into transparent glass, which is characterized by including the following steps.

I、前記ゾルを溶媒の沸点より低い温度で加熱し、ゲル
化する工程。
I. A step of heating the sol at a temperature lower than the boiling point of the solvent to gel it.

II、前記溶媒の沸点より低い温度で加熱し、前記ゲル
体が容器壁を離れるまで乾燥する工程。
II. A step of heating at a temperature lower than the boiling point of the solvent and drying until the gel body leaves the container wall.

III、前記ゲル体を溶媒および水の沸点以上の温度ま
で昇温しで乾燥する工程。
III. A step of drying the gel body by raising the temperature to a temperature higher than the boiling point of the solvent and water.

本発明による光ファイバ用ガラスの製造方法によれば、
割れを生じることなく、多孔質ガラスをえることができ
、さらに光学的に透明で均一な光ファイバ用ガラスを製
造することができる。
According to the method for manufacturing optical fiber glass according to the present invention,
Porous glass can be obtained without cracking, and optically transparent and uniform glass for optical fibers can be manufactured.

(発明の詳細な説明〕 本発明をさらに詳しく説明する。(Detailed description of the invention) The present invention will be explained in more detail.

本発明による光ファイバ用ガラスの製造方法によれば、
アルコキシド水溶液に溶媒を添加して加水分解し、ゾル
を生成させたのち、水分および溶媒を蒸発させることに
より多孔質ゲル体を形成させ、この多孔質ゲル体を高温
処理し、透明ガラス化する光ファイバ用ガラスの製造方
法であるが、下記の工程を含むことを特徴としている。
According to the method for manufacturing optical fiber glass according to the present invention,
After adding a solvent to an aqueous alkoxide solution and hydrolyzing it to generate a sol, the water and solvent are evaporated to form a porous gel body, and this porous gel body is treated at high temperature to produce transparent vitrification. This method of manufacturing fiber glass is characterized by including the following steps.

I、ゾルを溶媒の沸点より低い温度で加熱し、ゲル化す
る工程。
I. A step of heating the sol at a temperature lower than the boiling point of the solvent to gel it.

上述のガラス化工程において、発泡なしに透明なガラス
をえるためには、少な(とも1100″Cを超える温度
においても孔が完全に閉しることなく、含有する水分や
反応により生じた有機物成分を充分に揮発させ、しかる
のち多孔質から孔が閉した透明ガラスへと変化すること
が必要である。このためには、このゲル化工程における
条件が非常に重要であり、この条件によって前述の孔が
閉じる温度(以下Tcと呼ぶ)が決定されることが明ら
かになった。
In the above-mentioned vitrification process, in order to obtain transparent glass without foaming, it is necessary to prevent the pores from closing completely even at temperatures exceeding 1100"C, and to reduce the amount of moisture contained and the organic components generated by the reaction. It is necessary to sufficiently volatilize the glass and then transform it from porous to transparent glass with closed pores.For this purpose, the conditions in this gelation process are very important, and these conditions can cause the above-mentioned It has become clear that the temperature at which the pores close (hereinafter referred to as Tc) is determined.

後述の実施例1より明らかなように、ゲル化温度が高い
ほどTcが高くなるのであるが、しかしながら溶媒ある
いは水の沸点を超えた温度でゲル化すると、溶媒および
水が激しく沸騰し、溶液の半分以上が蒸散してしまう欠
点がある。すなわち、形成されたゲル体が非常に多孔質
になり、割れ安くなる。このため、このゲル化工程は溶
媒の沸点より低い温度において行う必要がある。さらに
好ましくは、溶媒の沸点未満の温度において、なるべく
高い温度でゲル化するのがよいのである。
As is clear from Example 1 described later, the higher the gelation temperature, the higher the Tc. However, if gelation occurs at a temperature exceeding the boiling point of the solvent or water, the solvent and water will boil violently, causing the solution to deteriorate. The disadvantage is that more than half of it transpires. That is, the formed gel body becomes very porous and easily cracks. Therefore, this gelation step needs to be performed at a temperature lower than the boiling point of the solvent. More preferably, gelation is carried out at a temperature as high as possible below the boiling point of the solvent.

II、前記溶媒の沸点より低い温度で加熱し、前記ゲル
体が容器壁を離れるまで乾燥する工程。
II. A step of heating at a temperature lower than the boiling point of the solvent and drying until the gel body leaves the container wall.

前述のように加熱しゲル化したゲル体を高温乾燥して多
孔質ゲル体にするに先立って、溶媒の沸点より低い温度
で加熱する。
The gel body heated and gelled as described above is heated at a temperature lower than the boiling point of the solvent before being dried at high temperature to form a porous gel body.

これはゲル体を高温において急激に乾燥すると、容器と
ゲル体が離間するときにゲル体に割れが生じるおそれが
あるからである。本発明においては、ゲル化工程におけ
る温度より若干低い温度において予乾燥することにより
、多孔質のゲル体の割れが防止できることが見いだされ
た(実施例3を参照)、、このため、前述のゲル化工程
におけるゲル化温度が高温であっても、ゲル体の割れが
防止できるのである。
This is because if the gel body is rapidly dried at high temperatures, there is a risk that the gel body will crack when the container and the gel body are separated. In the present invention, it has been found that cracking of the porous gel body can be prevented by pre-drying at a temperature slightly lower than the temperature in the gelling process (see Example 3). Even if the gelling temperature in the gelling step is high, cracking of the gel body can be prevented.

III、前記ゲル体を溶媒および水の沸点以上の温度ま
で昇温しで乾燥する工程。
III. A step of drying the gel body by raising the temperature to a temperature higher than the boiling point of the solvent and water.

ゲル体が容器を離れてからち、前述の溶媒の沸点より低
い温度で、そのまま乾燥すると、透明ガラス化工程にお
いて100℃を超えた温度に至ったとき同様にひび割れ
を生じるおそれがある。このため、この乾燥工程におい
ては溶媒および水の沸点以上の温度に徐々に昇温するこ
とにより行う。
If the gel body is dried at a temperature lower than the boiling point of the above-mentioned solvent after leaving the container, cracks may occur in the same way as when the temperature exceeds 100° C. in the transparent vitrification process. Therefore, in this drying step, the temperature is gradually raised to a temperature higher than the boiling point of the solvent and water.

昇温は好ましくは100℃以上まで、さらに好ましくは
150〜200℃程度まで徐々に昇温するのがよい。
The temperature is preferably raised gradually to 100°C or higher, more preferably to about 150 to 200°C.

実施例1 乾燥ゲルの孔が閉じたか同化の判定は、各温度で処理し
た試料を用い、BET法によりて比表面積を測定するこ
とにより求めた。温度処理は乾燥ゲルを用い、室温から
所定の温度まで、約140℃/hourの昇温速度で上
昇させ、1時間保つことにより行った。高温処理はHe
ガス雰囲気下で行った。
Example 1 Whether the pores of the dried gel were closed or not was determined by measuring the specific surface area using the BET method using samples treated at various temperatures. The temperature treatment was carried out by using a dry gel, increasing the temperature from room temperature to a predetermined temperature at a rate of about 140° C./hour, and maintaining the temperature for 1 hour. High temperature treatment is He
This was done under a gas atmosphere.

ゾルの組成はSt (OC2Hs ) 4 20vo1
%、Ge (OC4Hs ) b  2vo1%、C2
H50H48v。
The composition of the sol is St (OC2Hs) 4 20vol
%, Ge (OC4Hs) b 2vo1%, C2
H50H48v.

1%、)1g030%である。1%, ) 1g030%.

第2図に、50℃、75℃、100℃でゲル化した試料
の透明ガラス化工程における処理温度に対しての比表面
積を示す。それぞれのTcは920″c(50℃ゲル化
) 、1010℃(75℃ゲル化)、1100℃(10
0℃ゲル化)である。
FIG. 2 shows the specific surface area versus treatment temperature in the transparent vitrification process of samples gelled at 50°C, 75°C, and 100°C. The respective Tcs were 920″c (50°C gelling), 1010°C (75°C gelling), 1100°C (10°C
0°C gelation).

第1図の結果より高温でゲルする程、Tcは高温側へ移
動し、透明ガラス化には有利に作用することが明らかに
なった。
From the results shown in FIG. 1, it has become clear that the higher the temperature of gelling, the more Tc moves to the higher temperature side, which has an advantageous effect on transparent vitrification.

しかしながら、ここでもちいた原料および溶媒の沸点は
それぞれSi (OC2Hs ) a  (165,5
〜168℃) 、Ge (OCA H9) a  (2
99℃)、02Hs OH(78,3℃)、1(20(
100℃)であるため100℃でゲル化したときにはゲ
ル化前に水とアルコールが沸騰し、溶液の半分以上が失
われる不都合が生じた。
However, the boiling points of the raw materials and solvent used here are Si (OC2Hs) a (165,5
~168℃), Ge (OCA H9) a (2
99℃), 02Hs OH (78,3℃), 1(20(
100°C), therefore, when gelling was performed at 100°C, the water and alcohol boiled before gelation, resulting in the inconvenience that more than half of the solution was lost.

一方それぞれの乾燥ゲルを1250”Cまで高温処理す
ると100℃でゲル化したときのみ透明化することが確
認された。
On the other hand, when each dried gel was treated at a high temperature of 1250''C, it was confirmed that it became transparent only when gelatinized at 100°C.

実施例2 実施例1で示したゾル組成溶液において)120の変わ
りに種々の濃度のアンモニア溶液を用いTcを求める実
験を行った。
Example 2 An experiment was conducted to determine Tc using ammonia solutions of various concentrations instead of 120 in the sol composition solution shown in Example 1.

70℃でゲル化した試料に対する結果を第3図に示す。The results for the sample gelled at 70°C are shown in Figure 3.

アンモニウム溶液を添加することにより’Tcは高温度
側に移動するが、これはアンモニア溶液の濃度に依存し
ている。たとえば第3図A、B、Cは実施例1の組成の
溶液において、0.00324.0.00162.0.
000648mol / I)のアンモニア水溶液を用
いた場合の測定値である。このようにアンモニウム水溶
液を用いると透明ガラス化には好ましいゲル体が得られ
るが、一方さらに濃度を増やすと乾燥時には割れやすく
なる。
Addition of ammonium solution moves 'Tc to the higher temperature side, but this depends on the concentration of the ammonia solution. For example, FIGS. 3A, B, and C show a solution having the composition of Example 1, 0.00324.0.00162.0.
This is the measured value when using an ammonia aqueous solution of 000648 mol/I). When an ammonium aqueous solution is used in this way, a gel body suitable for transparent vitrification can be obtained, but on the other hand, when the concentration is further increased, it becomes more likely to crack when drying.

したがって、次ぎに問題になるのは、第■工程において
割れを生しることなく乾燥し、均質な多孔質ゲル体をい
かにして得るかということである。
Therefore, the next problem is how to obtain a homogeneous porous gel body that dries without cracking in step (1).

一般にTcを高温側に移動させることは、ゲル化時に大
きな孔を有する多孔質体をえることに相当し、乾燥時に
はゲル体は、より割れやすい状態にある。
Generally, moving Tc to the high temperature side corresponds to obtaining a porous body with large pores during gelling, and the gel body is in a state where it is more easily broken when drying.

実施例3 1300℃の温度において、透明ガラス化することが確
認されている組成のゾル溶液を対象にして、重量損失を
測定しながら、乾燥処理を行った(第4図参照)。
Example 3 At a temperature of 1300° C., a sol solution having a composition confirmed to be transparent and vitrified was subjected to drying treatment while measuring weight loss (see FIG. 4).

乾燥は24時間ごとに約10℃づつ、50〜110’C
の間で昇温させて行った。重量損失はg/hour単位
で示しである。
Drying at 50-110'C, approximately 10°C every 24 hours.
The temperature was raised between Weight loss is given in g/hour.

ゲル化は70℃で行い、いったん50℃まで温度を下げ
、2〜3日放置して容器の側面からゲル体が離れたこと
を確認してから実験を始めた。
Gelation was carried out at 70°C, and once the temperature was lowered to 50°C, it was left to stand for 2 to 3 days and the experiment was started after confirming that the gel body had separated from the side of the container.

この様子を第5図に示す。ゲル化後70°Cのまま乾燥
を続けると急激に側面から離れることによりひびが入る
ことが数多く見られるため、このような処理を行った。
This situation is shown in FIG. This treatment was carried out because if drying is continued at 70°C after gelation, cracks often appear due to sudden separation from the sides.

この処理により容器から離れる再に生じるひび割れはほ
ぼ完全に防止すること力くできた。
By this treatment, it was possible to almost completely prevent cracks that would occur when the container was separated from the container.

第4図に沸点(b、p、)を記入しであるが、これはそ
れぞれエチルアルコール、水の沸点(こ対応する温度で
ある。ゲル化後、ただちに沸点以上の温度で乾燥すると
、ゲル体はたちまちひび割れを生じ、ちいさなブロック
状になった。
Figure 4 shows the boiling points (b, p,), which correspond to the boiling points of ethyl alcohol and water, respectively. It quickly cracked and turned into small blocks.

さらに溶媒であるアルコールおよび水の沸点以下の温度
で乾燥を中止すると、つぎの高温処理で100℃をこえ
た温度に至ったときに同様(こひびf(1)れが生じる
ため、第■工程である乾燥処理は前述のように、少なく
とも100℃以上、さら番こは150〜200℃程度ま
で続行するのが望ましし)。
Furthermore, if drying is stopped at a temperature below the boiling point of alcohol and water, which are solvents, the same cracking will occur when the temperature exceeds 100°C in the next high-temperature treatment. As mentioned above, the drying process is desirably continued at a temperature of at least 100°C or higher, and preferably continues to about 150 to 200°C).

実施例4 第6図は本発明による方法を実施するための装置の概略
図であり、図中2は固体状のゲル、8は容器、10は容
器をつり下げるためのつり具、11は秤量用の電子天秤
、工2は密封度を調整するための弁、13は蒸発した溶
媒や水を排出する排出孔、14は温度をコントロールで
きる恒温装置である。
Example 4 FIG. 6 is a schematic diagram of an apparatus for implementing the method according to the present invention, in which 2 is a solid gel, 8 is a container, 10 is a hanging device for hanging the container, and 11 is a device for weighing. 2 is a valve for adjusting the degree of sealing, 13 is a discharge hole for discharging evaporated solvent and water, and 14 is a constant temperature device that can control the temperature.

Si (OC2Hs ) aをC2H50Hで希釈した
溶液を用意し、これを超音波振動で攪拌しながら、アン
モニア水溶液を加えた。このゾル溶液を容器8ごとつり
具10で電子天秤11のフックにつりさげ、恒温装置1
4の中に設置した。ひゅおりようを連続的に行うために
は風や滞留によって揺れることをさけねばならなず、こ
のためには、さらに内部に風よけのフードを取りつける
ことも行った。
A solution of Si (OC2Hs ) a diluted with C2H50H was prepared, and an ammonia aqueous solution was added to the solution while stirring it with ultrasonic vibration. This sol solution is hung together with the container 8 on the hook of the electronic balance 11 using the hanging device 10, and
It was installed in 4. In order to carry out the hydration continuously, it was necessary to avoid shaking due to wind and accumulation, and for this purpose we also installed a hood inside to prevent the wind.

恒温装置14に空間が多く存在する場合には弁の開閉の
効果が減じるため、予め容器8の開口ブロックにアルミ
箔などで蓋をし、小さな穴を開けておくなどの手段も必
要となる。
If there is a lot of space in the constant temperature device 14, the effect of opening and closing the valve will be reduced, so it is necessary to cover the opening block of the container 8 with aluminum foil or the like in advance and make a small hole.

また図においては1個の容器しか示していないが、1個
の重量減をモニターとして利用しながら、さらに多数個
のゲル体を同時に乾燥させることも可能である。
Further, although only one container is shown in the figure, it is also possible to simultaneously dry a larger number of gel bodies while using the weight loss of one container as a monitor.

70℃でゲル化させた後、50〜70℃で容器とゲル体
が離れるまで待ち、次ぎに重量減をモニターしながら温
度および弁の開閉をコントロールした。
After gelatinizing at 70°C, the gel was allowed to separate from the container at 50 to 70°C, and then the temperature and opening/closing of the valve were controlled while monitoring weight loss.

ゲル体を割れないようにするために沸点近くで昇温速度
をゆっくりすること、および弁の開放度を減じることが
必要であった。重量損失は50〜110℃まで平均とし
てl g /hour以下であり、おおくても3 g/
hourを超えることはなかった。
It was necessary to slow the heating rate near the boiling point and to reduce the degree of valve opening to avoid cracking the gel body. The weight loss is on average less than 1 g/hour from 50 to 110°C, and at most 3 g/hour.
It never exceeded an hour.

ゲル化直後、容積は直径100龍、長さ20On (約
IA)であったが、乾燥後(110°Cまで)は直径6
Qmm、長さ95flとなった。乾燥は約10日間を要
し、乾燥ゲルには割れは生じなかった。
Immediately after gelation, the volume was 100 mm in diameter and 20 mm in length (approximately IA), but after drying (up to 110°C) the volume was 6 mm in diameter.
Qmm, the length was 95fl. Drying took about 10 days, and no cracks occurred in the dried gel.

■e雰囲気化で約100℃/hourの昇温速度で高温
処理を行い、直径35鶴、長さ50fl、重量約100
gの透明で割れのない石英ガラスかえられた。
■ Perform high temperature treatment at a heating rate of approximately 100℃/hour in an e atmosphere, diameter 35 cranes, length 50 fl, weight approximately 100.
G's transparent and unbreakable quartz glass has been replaced.

なお、上述の第6図の装置において、自動的に乾燥工程
をコントロールすることも勿論可能である。たとえば、
弁の開閉度(密封度)はある温度に対しては予め設定し
ておき、重量減を信号として取り出し、昇温速度にフィ
ードバックする方法もある。
Incidentally, in the apparatus shown in FIG. 6 described above, it is of course possible to automatically control the drying process. for example,
There is also a method in which the degree of opening and closing (degree of sealing) of the valve is set in advance for a certain temperature, and weight loss is taken as a signal and fed back to the temperature increase rate.

〔発明の効果〕 以上説明したように、透明ガラス化可能なゲル体は乾燥
時に非常に割れ易い欠点を有するが温度および密封度を
調整可能な装置中で蒸発量をコントロールしながら、溶
媒の沸点より低い温度でゲル化させ、ゲル体が収縮して
容器壁を離れるまで乾燥し、次ぎに溶媒および水の沸点
以上の温度まで昇温することにより、割れを生じること
なく均一な乾燥ゲル体をえることができ、光ファイバ用
として均質度に優れた大寸法のガラスを大量に製造でき
るという利点がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the transparent vitrifiable gel body has the disadvantage of being very easy to break when drying, but it can be used to control the amount of evaporation in a device that can adjust the temperature and degree of sealing. By gelling at a lower temperature, drying until the gel body shrinks and leaves the container wall, and then increasing the temperature to a temperature above the boiling point of the solvent and water, a uniform dry gel body can be obtained without cracking. It has the advantage that large-sized glass with excellent homogeneity for use in optical fibers can be manufactured in large quantities.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のゾル・ゲル法によるガラスの合成方法を
示す模式図、第2図はゲル化温度を変化させたサンプル
の高温処理温度と比表面積との関係を示すグラフ、第3
図はアンモニア水溶液を用いた場合の高温処理温度と比
表面積の関係を示すグラフ、第4図は乾燥過程での重量
損失、第5図は本発明によるゲル乾燥過程を示す模式図
、第6図は重量損失を測定しながら温度および密封度を
コントロールする本発明の方法を実施するための装置の
概略図である。 1 ・・・ゾル、2 ・・・ゲル、3 ・・・収縮した
ゲル、4 ・・・試料、5 ・・・ガス導入孔、6 ・
・・ガス排出口、7 ・・・電気炉、9 ・・・ガラス
試料、10・・・つり具、11・・・電子天秤、12・
・・調節弁、13・・・排気口、14・・・恒温装置。 出願人代理人     雨 宮 正 季第4図 1N(0C) 第5図 7o・C50”C11(Jl;
Figure 1 is a schematic diagram showing the conventional glass synthesis method using the sol-gel method, Figure 2 is a graph showing the relationship between high temperature treatment temperature and specific surface area of samples with varying gelation temperatures, and Figure 3
The figure is a graph showing the relationship between high temperature treatment temperature and specific surface area when an ammonia aqueous solution is used, Figure 4 is a weight loss during the drying process, Figure 5 is a schematic diagram showing the gel drying process according to the present invention, and Figure 6 1 is a schematic diagram of an apparatus for carrying out the method of the invention for controlling temperature and degree of sealing while measuring weight loss; FIG. 1... Sol, 2... Gel, 3... Shrinked gel, 4... Sample, 5... Gas introduction hole, 6.
...Gas exhaust port, 7...Electric furnace, 9...Glass sample, 10...Hanging tool, 11...Electronic balance, 12.
... Control valve, 13... Exhaust port, 14... Constant temperature device. Applicant's agent Masaki Amemiya Figure 4 1N (0C) Figure 5 7o・C50"C11 (Jl;

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アルコキシドを溶媒で希釈し、水を添加して加水
分解し、ゾルを生成させたのち、水分および溶媒を蒸発
させることにより多孔質ゲル体を形成させ、この多孔質
ゲル体を高温処理し、透明ガラス化する光ファイバ用ガ
ラスの製造方法において、下記の工程を含むことを特徴
とする光ファイバ用ガラスの製造方法。 I 、前記ゾルを溶媒の沸点より低い温度で加熱し、ゲ
ル化する工程。 II、前記溶媒の沸点より低い温度で加熱し、前記ゲル体
が容器壁を離れるまで乾燥する工程。 III、前記ゲル体を溶媒および水の沸点以上の温度まで
昇温して乾燥する工程。
(1) Dilute the alkoxide with a solvent, add water and hydrolyze it to generate a sol, then evaporate the water and solvent to form a porous gel body, and treat this porous gel body at high temperature. A method for producing glass for optical fiber which is made into transparent glass, the method comprising the following steps. I. A step of heating the sol at a temperature lower than the boiling point of the solvent to gel it. II, heating at a temperature lower than the boiling point of the solvent and drying until the gel body leaves the container wall; III, a step of drying the gel body by raising the temperature to a temperature higher than the boiling point of the solvent and water.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01254593A (en) * 1988-03-30 1989-10-11 Showa Alum Corp Cap forming/mounting unit
US5810899A (en) * 1996-06-11 1998-09-22 Olympus Optical Co., Ltd. Glass production

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JPH01254593A (en) * 1988-03-30 1989-10-11 Showa Alum Corp Cap forming/mounting unit
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