×
20.04.2013
216.012.3676

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ ИЗ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ изготовления труб из кварцевого стекла относится к волоконной оптике, в частности к технологии изготовления точноразмерных труб из кварцевого стекла, необходимых для производства волоконных световодов, используемых в линиях связи, волоконно-оптических датчиках и лазерной технике. Изобретение решает задачу повышения качества изготавливаемых опорных кварцевых труб. Способ включает операции наружного химического парофазного осаждения частиц SiO на вращающуюся трубу из кварцевого стекла, полученного наплавом природного кварца, до образования пористого слоя требуемой для данной конструкции световода толщины и спекания пористого слоя. После осаждения пористого слоя требуемой толщины прерывают вращение трубы, ориентируют ее тонкой стенкой к факелу сырьевой горелки и продолжают осаждение частиц диоксида кремния в течение периода времени, прямо пропорционального окружной разнотолщинности исходной трубы. Окружная разнотолщинность трубы при этом уменьшается в несколько раз. 1 ил.
Основные результаты: Способ изготовления труб из кварцевого стекла, включающий операции химического парофазного осаждения частиц SiO до образования пористого слоя требуемой для данной конструкции световода толщины на вращающуюся трубу из кварцевого стекла, полученного наплавом природного кварца, и спекания пористого слоя, отличающийся тем, что после осаждения пористого слоя требуемой толщины прерывают вращение трубы, ориентируют ее тонкой стенкой к факелу сырьевой горелки и продолжают осаждение частиц диоксида кремния в течение периода времени, прямо пропорционального окружной разнотолщинности исходной трубы.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к волоконной оптике, в частности к технологии изготовления точноразмерных труб из кварцевого стекла, необходимых для производства волоконных световодов (ВС), используемых в линиях связи, волоконно-оптических датчиках и лазерной технике.

Известный способ изготовления опорных кварцевых труб для производства ВС модифицированным методом химического парофазного осаждения (MCVD) включает наружное химическое парофазное осаждение частиц кремнезема (OVD) на горизонтально расположенную вращающуюся цилиндрическую углеграфитовую подложку и спекание пористой заготовки, при котором подложка сгорает (Патент РФ №2207989, опубликован 10.07.2003, МПК С03В 37/018).

Несмотря на высокое качество опорных кварцевых труб, изготавливаемых таким способом, они отличаются высокой стоимостью, а процесс формирования пористой заготовки занимает много времени (более 3 часов).

Указанными недостатками не обладает способ получения труб из кварцевого стекла (Патент США №4412853, опубликован 01.11.1983, МПК С03В 23/08). В этом способе на вращающуюся трубку из кварцевого стекла, наплавленного из минерального сырья, методом OVD осаждают из частиц SiO2 пористый слой, требуемой для данной конструкции световода толщины, с последующим его спеканием. Изготавливаемые таким способом трубы существенно дешевле, а длительность процесса формирования пористого слоя существенно меньше. Наружный синтетический слой кварцевого стекла обеспечивает высокие прочностные свойства оптических волокон, а изменение толщины стенки расширяет технологические возможности процесса изготовления заготовок световодов. Этот способ принят нами за прототип, так как является наиболее близким к предлагаемому техническому решению по назначению и решению поставленной задачи.

Недостаток прототипа заключается в том, что при достижении стабильности среднего заданного значения толщины стенки по длине трубы абсолютное значение ее окружной разнотолщинности остается прежним. Использование же опорных труб с повышенной величиной окружной разнотолщинности в MCVD процессе изготовления заготовок ВС приводит к искривлению труб в начальной зоне их нагрева. Изменение толщины стенки опорной трубы по окружности приводит к искажению радиального профиля показателя преломления сердцевины, нарушает осесимметричное ее расположение в ВС, из-за чего увеличиваются оптические потери при их стыковке.

Задача настоящего изобретения состоит в повышении качества опорных кварцевых труб посредством снижения величины их окружной разнотолщинности.

Предлагаемый способ изготовления труб из кварцевого стекла включает операции химического парофазного осаждения из частиц SiO2 до образования пористого слоя, требуемой для данной конструкции световода толщины, на вращающуюся трубу из кварцевого стекла, полученного наплавом природного кварца, и спекания пористого слоя. В отличие от прототипа после осаждения пористого слоя требуемой толщины прерывают вращение трубы, ориентируют ее тонкой стенкой к факелу сырьевой горелки и продолжают осаждение частиц диоксида кремния в течение периода времени, прямо пропорционального окружной разнотолщинности.

Специфика процесса одностадийного процесса вытягивания труб при наплаве природного кварца предопределяет изменение толщины стенки по ее окружности, причем ее азимутальное распределение на длине 1 метра практически не изменяется. Поэтому осаждение частиц диоксида кремния на тонкую стенку трубы приводит к снижению ее окружной разнотолщинности.

На чертеже представлена зависимость распределения толщины стенки по окружности кварцевой трубы до и после нанесения поверхностного слоя стекла (кривые 1 и 2 соответственно), где по горизонтали - порядковый номер измерения; по вертикали - толщина стенки кварцевой трубы в миллиметрах.

Способ реализован с использованием технологического оборудования, предназначенного для изготовления заготовок ВС методом OVD. Кварцевую трубу с наружным диаметром 20 мм, длиной 1 м, средним значением толщины стенки 2,005 мм и окружной разнотолщинностью 0,15 мм, изготовленную методом непрерывного вытягивания из расплава природного кварца, сплавляли с технологическими кварцевыми трубками, установленными в шпинделях тепломеханического станка. Осаждение частиц диоксида кремния на исходную трубу и частично на технологические трубки осуществляли при возвратно-поступательном движении сырьевой горелки, в восходящем пламени которой происходил высокотемпературный гидролиз тетрахлорида кремния. Горелка перемещалась со скоростью 5 мм/сек в прямом и 15 мм/сек в обратном направлениях. Расход водорода и кислорода через коаксиальную горелку составлял 12 и 6 л/мин соответственно. По ее внутреннему каналу пропускали смесь кислорода с парами SiCl4 с расходами 5 и 1,5 л/мин соответственно. Пористые слои из диоксида кремния осаждали в течение 20 минут при вращении трубы со скоростью 45 об/мин, а затем в течение 10 минут осаждение частиц производили без вращения трубы, ориентированной тонкой стенкой к горелке.

Специальными экспериментами было установлено, что время, необходимое для одностороннего осаждения пористого слоя на невращающуюся трубу, прямо пропорционально окружной разнотолщинности исходной трубы.

Пористые слои спекали при их нагреве газовой горелкой, перемещающейся со скоростью 0,3 мм/сек, и вращении трубы со скоростью 30 об/мин. Абразивным кругом отрезали технологические трубки. Толщину стенки трубы измеряли с помощью часового индикатора с ценой деления 2 мкм в 10 точках, равномерно распределенных по окружности на расстоянии 25-30 мм от торца трубы. По результатам измерений до и после нанесения слоя стекла окружная разнотолщинность снизилась со 150 до 30 мкм при толщине осажденного слоя кварцевого стекла 0,2-0,35 мм.

Изложенные сведения подтверждают очевидную целесообразность применения нового технического решения в производстве точноразмерных опорных кварцевых труб для изготовления ВС методом MCVD.

Способ изготовления труб из кварцевого стекла, включающий операции химического парофазного осаждения частиц SiO до образования пористого слоя требуемой для данной конструкции световода толщины на вращающуюся трубу из кварцевого стекла, полученного наплавом природного кварца, и спекания пористого слоя, отличающийся тем, что после осаждения пористого слоя требуемой толщины прерывают вращение трубы, ориентируют ее тонкой стенкой к факелу сырьевой горелки и продолжают осаждение частиц диоксида кремния в течение периода времени, прямо пропорционального окружной разнотолщинности исходной трубы.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ ИЗ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 61-70 of 160 items.
10.08.2014
№216.012.e7e0

Эталонный образец с контролируемым распределением напряжений по толщине

Изобретение относится к металлическим эталонным образцам со сложным напряженным состоянием, и может быть использовано для проверки и отладки существующих методов и оборудования для определения механических напряжений в сечениях толстостенных элементов металлических конструкций. Эталонный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525153
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e8c7

Статор компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области соединения компрессора и камеры сгорания газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Статор компрессора газотурбинного двигателя включает внутренний (3) и наружный (2) корпусы, связанные между собой упругими элементами (6, 7). Внутренний корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525384
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.08.2014
№216.012.ee7b

Термоизоляционная герметичная стенка емкости из полимерных композиционных материалов для сжиженного природного газа

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса перевозки на судах сжиженных газов в емкостях с теплоизоляцией. Термоизоляционная герметичная стенка емкости для сжиженного природного газа состоит из закрепленных на корпусе судна с помощью механического крепления блоков,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526870
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.09.2014
№216.012.f131

Устройство регистрации ослабления затяжки гайки резьбового контактного соединения

Изобретение относится к основным элементам электрического оборудования - соединительным устройствам, а именно, к средствам контроля состояния электрических контактных соединений, и может быть использовано при эксплуатационной диагностике электрооборудования. Устройство регистрации ослабления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527567
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.10.2014
№216.012.fe1b

Амортизирующее устройство для снижения ударных нагрузок при швартовке судна к морской платформе (варианты)

Изобретение относится к оборудованию для швартовки судов, касается конструкции амортизирующего устройства для швартовки, располагаемого на плавучих и стационарных буровых установках, а также на портовых, береговых или других сооружениях. Устройство содержит амортизирующие элементы с большой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530907
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe23

Композитная виброизолирующая соединительная муфта

Изобретение относится к области податливых невыключаемых муфт со средствами, допускающими возможность перемещения соединяемых деталей во время работы. Композитная виброизолирующая муфта имеет мембраны (1), которые соединены промежуточным валом (2). На наружную поверхность промежуточного вала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530915
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe31

Сборная композитная виброизолирующая соединительная муфта

Изобретение относится к области податливых невыключаемых муфт со средствами, допускающими возможность перемещения соединяемых деталей во время работы. Сборная композитная виброизолирующая соединительная муфта имеет мембраны (1), которые объединены с промежуточным валом (2) посредством болтового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530929
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe51

Ротор осевой газовой турбины

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения и может быть использовано преимущественно в турбомашинах, на роторе которых закрепляются лопатки и средства для охлаждения и устранения деформаций и вибраций. Ротор осевой газовой турбины содержит диск ротора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530961
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe58

Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к устройствам маслосистем авиационных газотурбинных двигателей. Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя содержит установленные в магистралях откачки и суфлирования приводные центробежные воздухоотделитель и суфлер....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530968
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.feea

Крыло летательного аппарата из полимерных композиционных материалов

Изобретение относится к области авиационной техники и касается разработки обтекаемых конструкций для летательных аппаратов (ЛА) из композиционных материалов (КМ), в частности крыльев и крыльевых устройств. Крыло ЛА из полимерных КМ имеет обшивку, расположенные вдоль размаха крыла лонжероны и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531114
Дата охранного документа: 20.10.2014
Showing 61-70 of 145 items.
10.08.2014
№216.012.e7a7

Шихта для оптической керамики на основе шпинели mgalo, способ ее получения и способ получения оптической нанокерамики на основе шпинели mgalo

Группа изобретений относится к области технологии оптической оксидной керамики на основе алюмомагниевой шпинели MgAlO для использования в оптическом приборостроении. Технический результат заключается в изготовлении оптической керамики высокой степени однородности с высоким светопропусканием....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525096
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e7e0

Эталонный образец с контролируемым распределением напряжений по толщине

Изобретение относится к металлическим эталонным образцам со сложным напряженным состоянием, и может быть использовано для проверки и отладки существующих методов и оборудования для определения механических напряжений в сечениях толстостенных элементов металлических конструкций. Эталонный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525153
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e8c7

Статор компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области соединения компрессора и камеры сгорания газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Статор компрессора газотурбинного двигателя включает внутренний (3) и наружный (2) корпусы, связанные между собой упругими элементами (6, 7). Внутренний корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525384
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.08.2014
№216.012.ee7b

Термоизоляционная герметичная стенка емкости из полимерных композиционных материалов для сжиженного природного газа

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса перевозки на судах сжиженных газов в емкостях с теплоизоляцией. Термоизоляционная герметичная стенка емкости для сжиженного природного газа состоит из закрепленных на корпусе судна с помощью механического крепления блоков,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526870
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.09.2014
№216.012.f131

Устройство регистрации ослабления затяжки гайки резьбового контактного соединения

Изобретение относится к основным элементам электрического оборудования - соединительным устройствам, а именно, к средствам контроля состояния электрических контактных соединений, и может быть использовано при эксплуатационной диагностике электрооборудования. Устройство регистрации ослабления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527567
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.10.2014
№216.012.fe1b

Амортизирующее устройство для снижения ударных нагрузок при швартовке судна к морской платформе (варианты)

Изобретение относится к оборудованию для швартовки судов, касается конструкции амортизирующего устройства для швартовки, располагаемого на плавучих и стационарных буровых установках, а также на портовых, береговых или других сооружениях. Устройство содержит амортизирующие элементы с большой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530907
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe23

Композитная виброизолирующая соединительная муфта

Изобретение относится к области податливых невыключаемых муфт со средствами, допускающими возможность перемещения соединяемых деталей во время работы. Композитная виброизолирующая муфта имеет мембраны (1), которые соединены промежуточным валом (2). На наружную поверхность промежуточного вала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530915
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe31

Сборная композитная виброизолирующая соединительная муфта

Изобретение относится к области податливых невыключаемых муфт со средствами, допускающими возможность перемещения соединяемых деталей во время работы. Сборная композитная виброизолирующая соединительная муфта имеет мембраны (1), которые объединены с промежуточным валом (2) посредством болтового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530929
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe51

Ротор осевой газовой турбины

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения и может быть использовано преимущественно в турбомашинах, на роторе которых закрепляются лопатки и средства для охлаждения и устранения деформаций и вибраций. Ротор осевой газовой турбины содержит диск ротора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530961
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe58

Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к устройствам маслосистем авиационных газотурбинных двигателей. Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя содержит установленные в магистралях откачки и суфлирования приводные центробежные воздухоотделитель и суфлер....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530968
Дата охранного документа: 20.10.2014
+ добавить свой РИД