耐高温的玻璃釉光纤及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111170653A(43)申请公布日2020.05.19(21)申请号202010037282.8(22)申请日2020.01.14(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人郭会勇范典唐健冠姜德生(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人刘琳冯超(51)Int.Cl.C03C25/1065(2018.01)C03C25/12(2006.01)C03C25/54(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称耐高温的玻璃釉光纤及其制备方法(57)摘要本发明涉及光纤制备领域，尤其涉及耐高温的玻璃釉光纤及其制备方法，所述方法包括：在拉丝炉的下游设置玻璃釉坩埚和玻璃釉涂覆器；加热熔化坩埚中的玻璃釉，使玻璃釉液化流入玻璃釉涂覆器中；将从拉丝炉中拉制出的裸光纤穿过玻璃釉涂覆器，使裸光纤表面涂覆有玻璃釉，从而形成具有玻璃釉涂层的光纤。本发明能够解决现有技术中光纤易断裂的问题，避免光纤表面产生裂纹。CN111170653ACN111170653A权利要求书1/1页1.一种耐高温的玻璃釉光纤，包括：裸光纤(5)，其特征在于，还包括：玻璃釉涂层(3)，用于防止裸光纤(5)表面产生裂纹；所述玻璃釉涂层(3)包裹在裸光纤(5)的外表面。2.根据权利要求1所述的耐高温的玻璃釉光纤，其特征在于，还包括：有机保护层(4)，用于避免玻璃釉涂层(3)损伤；所述有机保护层(4)包裹在玻璃釉涂层(3)的外表面。3.根据权利要求1所述的耐高温的玻璃釉光纤，其特征在于，所述裸光纤(5)，包括：纤芯(1)、光纤包层(2)；所述光纤包层(2)均匀地包裹在纤芯(1)的外表面；所述玻璃釉涂层(3)包裹在光纤包层(2)的外表面。4.根据权利要求3所述的耐高温的玻璃釉光纤，其特征在于，所述玻璃釉涂层(3)在光纤包层(2)的外表面形成压应力。5.一种耐高温的玻璃釉光纤的制备方法，其特征在于，包括：在拉丝炉(10)的下游设置玻璃釉坩埚(7)和玻璃釉涂覆器(8)；加热熔化坩埚(7)中的玻璃釉(9)，使玻璃釉(9)液化流入玻璃釉涂覆器(8)中；将从拉丝炉(10)中拉制出的裸光纤(5)穿过玻璃釉涂覆器(8)，使裸光纤(5)表面涂覆有玻璃釉(9)，从而形成具有玻璃釉涂层(3)的光纤。6.根据权利要求5所述的耐高温的玻璃釉光纤的制备方法，其特征在于，还包括：在拉丝炉(10)的下游设置高温炉(6)；所述加热熔化坩埚(7)中的玻璃釉(9)，具体包括：高温炉(6)加热熔化坩埚(7)中的玻璃釉(9)。7.根据权利要求5所述的耐高温的玻璃釉光纤的制备方法，其特征在于，还包括：在玻璃釉涂覆器(8)的下游设置装有有机材料的有机涂层涂覆器(11)；将从玻璃釉涂覆器(8)拉制出的具有玻璃釉涂层(3)的光纤穿过有机涂层涂覆器(11)，使具有玻璃釉涂层(3)的光纤表面包裹有有机保护层(4)，从而形成玻璃釉光纤。8.根据权利要求7所述的耐高温的玻璃釉光纤的制备方法，其特征在于，还包括：在有机涂层涂覆器(11)的下游设置紫外固化灯(12)；将从有机涂层涂覆器(11)拉制出的玻璃釉光纤经过紫外固化灯(12)进行固化。9.根据权利要求5所述的耐高温的玻璃釉光纤的制备方法，其特征在于，所述使裸光纤(5)表面涂覆有玻璃釉(9)，从而形成具有玻璃釉涂层(3)的光纤，具体包括：玻璃釉涂覆器(8)采用大拉丝张力将玻璃釉(9)涂覆在裸光纤(5)表面；玻璃釉(9)形成具有应压力的玻璃釉涂层(3)包裹在裸光纤(5)表面。10.根据权利要求5所述的耐高温的玻璃釉光纤的制备方法，其特征在于，加热玻璃釉(9)的熔融温度为500-1500℃。2CN111170653A说明书1/5页耐高温的玻璃釉光纤及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及光纤制备领域，尤其涉及耐高温的玻璃釉光纤及其制备方法。背景技术[0002]作为一种光波导介质，二氧化硅光纤在通信和传感领域得到广泛的应用。微米量级的裸纤具有较高表面活化能，暴露在空气中与环境中的水分子接触，水分子与裸纤表面的[-Si-O-Si-]键发生水解反应形成[SiO-]和[-SiO-OH]等断裂键，逐渐在光纤表面形成大量微小裂纹。另外，工业生产每分钟上千米的光纤拉丝速度以及包层和纤芯材料粘弹性不匹配等情况致使光纤外包层中残留很大的张应力。在张应力作用下，裸纤表面微裂纹处于开放状态，水分子进入裂纹尖端，[-Si-O-Si-]键水解反应促使裂纹向内部延伸；包层裂纹纵深发展致使裂纹尖端张应力逐步加大，因此，包层处于张应力状态的裸纤表面裂纹生长是一个加速发展的过程，直至裂纹扩展至纤芯，最终光纤断裂。光纤高速生产工艺和材料属性带来的上述问题很难有效避免