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1、OVD法(OutsideVapourDeposition)-----“外部汽相氧化法”，或“粉塵法”O(jiān)VD簡(jiǎn)介OVD工藝是1970年美國(guó)康寧公司的Kapron研發(fā)的簡(jiǎn)捷工藝。OVD工藝的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理為火焰水解，即所需的芯玻璃組成是通過(guò)氫氧焰或甲烷焰中攜帶的氣態(tài)鹵化物（SiCl4等）產(chǎn)生“粉末”逐漸地一層一層沉積而獲得的。OVD工藝有沉積和燒結(jié)兩個(gè)具體工藝步驟.OVD工藝最新的發(fā)展經(jīng)歷從單噴燈沉積到多噴燈同時(shí)沉積，由一臺(tái)設(shè)備一次沉積一根棒到一臺(tái)設(shè)備一次沉積多根棒，從而大大提高了生產(chǎn)率，降低了成本。OVD法原理其主要原料摻雜劑以氣態(tài)形式送入氫
2、氧火焰噴燈，使之在氫氧焰中水解，生成石英玻璃微粒粉塵，然后經(jīng)噴燈噴出，沉積于石英，石墨或氧化鋁材料制作的“母棒”外表面，經(jīng)多次沉積形成一定尺寸的多孔粉塵預(yù)制棒，然后停止工作，去掉母棒，再將中空的預(yù)制棒在高溫下脫水，燒結(jié)成透明的實(shí)心的玻璃棒，即獲得所需要的光纖預(yù)制棒。沉積和燒結(jié)兩步驟：先按所設(shè)計(jì)的光纖折射分布要求進(jìn)行多孔玻璃預(yù)制棒芯棒的沉積（預(yù)制棒生長(zhǎng)方向是徑向由里向外），再將沉積好的預(yù)制棒芯棒進(jìn)行燒結(jié)處理，除去殘留水份，以求制得一根透明無(wú)水份的光纖預(yù)制棒芯棒。OVD法原理圖（1）粉塵沉積OVD法原理圖（2）粉塵狀預(yù)制棒的剖面OVD法原理圖
3、（3）預(yù)制棒燒結(jié)化學(xué)反應(yīng)方程式1.SiCl4+H2OSiO2+2HCl+Cl22.GeCl4+H2OGeO2+2HCl+Cl2OVD設(shè)備及原材料1）設(shè)備：外部氣相法工藝生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的主要設(shè)備有高純氣相玻璃沉積車(chē)床，純化燒結(jié)爐，玻璃車(chē)床和拉棒塔。2）原材料：主要原材料有四氯化硅，四氯化鍺，氯氣，氦氣，氮?dú)猓瑲錃?，氧氣。OVD工藝流程(1)光纖預(yù)制棒生產(chǎn)，包括外部氣相法，工藝流程分兩大步：芯棒制造和包層制造。在沉積芯棒時(shí)，在芯子沉積完成后，再沉積一部分包層，使得后續(xù)的工藝，包括進(jìn)一步的包層沉積，燒結(jié)，玻璃表面火焰拋光等，對(duì)光棒芯子沒(méi)有任何影
4、響。芯棒的沉積是從一根三氧化鋁的襯棒和一個(gè)特別設(shè)計(jì)的玻璃夾具開(kāi)始。玻璃原材料，包括四氯化硅，四氯化鍺等，由噴燈噴出。金屬氯化物在經(jīng)過(guò)火焰時(shí)，產(chǎn)生火焰水解反應(yīng)，形成玻璃微顆粒而沉積在襯棒上。芯子的折射率由二氧化鍺的摻雜量控制。在沉積芯子(二氧化硅加少量的二氧化鍺)結(jié)束后，必須再沉積部分二氧化硅包層。在芯棒沉積結(jié)束后，二氧化鋁襯棒必須從芯棒中抽出。包層沉積工藝由于在芯棒沉積時(shí)只沉積了部分包層，剩下部分包層玻璃由包層沉積工藝完成，沉積包層的設(shè)備與沉積芯棒的設(shè)備基本上是一樣的。 避免芯棒和外包層產(chǎn)生界面氣泡，是包層工藝的主要要求。在準(zhǔn)備芯棒沉積包
5、層時(shí)，芯棒必須經(jīng)火焰準(zhǔn)直，表面必須經(jīng)過(guò)火焰拋光。OVD工藝流程（2）純化和燒結(jié)工藝純化和燒結(jié)是外部氣相沉積法(包括軸向氣相沉積法)在控制產(chǎn)品質(zhì)量的最關(guān)鍵工藝之一。由于外部氣相沉積法沉積的玻璃微粉末體(芯棒/包層)的密度一般在0.3到0.8g/cc，玻璃微顆粒一般具有亞微米的尺寸，在燒結(jié)之前具有大量的表面。純化過(guò)程是通過(guò)在高溫下(1000到1200攝氏度)通氯氣，在玻璃燒結(jié)爐中進(jìn)行氯化處理。過(guò)渡金屬和水與氯氣反應(yīng)，產(chǎn)生過(guò)渡金屬氯化物和鹽酸。由于其在高溫時(shí)呈氣態(tài)而被氦氣氣流排出玻璃燒結(jié)爐。在純化結(jié)束后，多孔的芯棒被提出高溫區(qū)，爐子溫度進(jìn)一步升
6、高到1500攝氏度左右。然后，芯棒被慢慢地通過(guò)高溫區(qū)而被燒結(jié)成透明的玻璃(zonesintering)。芯棒在燒結(jié)后留有一個(gè)中心孔。OVD工藝流程（3）拉棒工藝外部氣相沉積法生產(chǎn)制造光纖預(yù)制棒需要大量的玻璃火工，包括玻璃襯棒焊接，準(zhǔn)直，火焰拋光和玻璃棒的拉/縮棒。拉棒工藝尤其重要。在芯棒燒結(jié)之后，一般而言，其尺寸多很大(60到90毫米直徑)，必須在沉積包層之前將其拉細(xì)，譬如，20毫米直徑后再沉積包層。否則的話，最后的光纖預(yù)制棒尺寸會(huì)太大。玻璃拉棒設(shè)備與光纖拉絲塔一樣，一般是由一個(gè)石墨爐為加熱源，通過(guò)控制送料(棒)和拉棒的速度來(lái)達(dá)到把棒拉細(xì)
7、的目的。OVD優(yōu)點(diǎn)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出OVD芯棒加SOOT外包的預(yù)制棒工藝的成本最低。VAD芯棒加SOOT外包的生產(chǎn)成本比OVD芯棒加SOOT外包的高出25%;MCVD加套管法的生產(chǎn)成本比OVD芯棒加SOOT外包高40%。當(dāng)前商業(yè)生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的汽相沉積工藝都已經(jīng)發(fā)展為包括芯棒制造和外包技術(shù)的“兩步法”，生產(chǎn)常規(guī)單模光纖，用OVD芯棒加SOOT外包的預(yù)制棒工藝成本最低。該法的優(yōu)點(diǎn)是沉積速度快，適合批量生產(chǎn)，該法要求環(huán)境清潔，嚴(yán)格脫水，可以制得0.16dB／k（1.55μm）的單模光纖，幾乎接近石英光纖在1.55μm窗口的理論極限損耗0.15dB／
8、km。PS:外包層制造外包層制造技術(shù)主要有套管法、等離子噴涂法、火焰水解法等。外包層制造技術(shù)是光纖通信全球性高速發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的大光纖預(yù)制棒制造新技術(shù)。外包層技術(shù)發(fā)展和完善的目的是將光纖預(yù)制棒做
