[发明专利]一种用于光纤密封的封接玻璃及其封接方法

权利要求书

1.一种用于光纤密封的封接玻璃，该封接玻璃以Bi₂O₃、B₂O₃、SiO₂为必备组分，摩尔百分数组成范围为：Bi₂O₃40～60％、B₂O₃10～30％、SiO₂20～40％、碱土金属氧化物5～15％、Al₂O₃0～10％、碱金属氧化物0～5％，其中碱土金属氧化物为BaO、MgO、SrO、CaO中的一种或几种；碱金属氧化物为Na₂O、k₂O、Li₂O中的一种或几种。

2.制备如权利要求1所述的光纤密封的封接玻璃的方法，该方法是通过下述步骤实现的：

⑴以氧化铋、硼酸、碱土金属碳酸盐、氧化铝、二氧化硅、碱金属碳酸盐为原料，根据封接玻璃的氧化物配方摩尔百分数Bi₂O₃40～60％、B₂O₃10～30％、SiO₂20～40％、碱土金属氧化物5～15％、Al₂O₃0～10％、碱金属氧化物0～5％，计算出原料的质量百分数，称量原料，混合均匀；

⑵将混合均匀的原料放入氧化铝坩埚中，在1100～1300℃的熔融温度下溶制，保温40～80min；

⑶将熔制好的玻璃液水淬后以无水乙醇为溶剂研磨成粉，烘干并过200目筛得到封接玻璃粉末。

3.应用如权利要求2制备的光纤密封封接玻璃的封接方法，该方法是通过下述步骤实现的：

(1)将上述制得的封接玻璃粉和切片石蜡按照重量份额100︰3～8的比例在加热的状态下混匀，之后在热状态下过40目筛，冷却至常温时分别过20目和200目筛，取200目筛上粉体即为封接用手工造粒玻璃粉；

(2)造粒后封接玻璃粉经过压片成形、预烧和烧结成形得到玻璃珠，其中玻璃珠形状和大小根据封接外壳和光纤尺寸确定，预烧温度为30-550℃，烧结成形温度为600-630℃。

(3)制备可以固定封接外壳和光纤的石墨模具，之后将金属外壳、光纤、玻璃珠借助石墨磨具组装成整体，放入高温气氛炉中在常压氮气保护下进行封接，封接温度为600-630℃。

4.如权利要求2所述的制备光纤密封的封接玻璃的方法，该方法是通过下述具体步骤实现的：

⑴以氧化铋、硼酸、碱土金属碳酸盐、氧化铝、二氧化硅、碱金属碳酸盐为原料，根据封接玻璃的氧化物配方摩尔百分数Bi₂O₃40％、B₂O₃20％、SiO₂30％、BaO10％，计算出原料的质量百分数，称量原料，混合均匀；

⑵将混合均匀的原料放入氧化铝坩埚中，在1100～1300℃的熔融温度下溶制，保温40～80min；

⑶将熔制好的玻璃液水淬后以无水乙醇为溶剂研磨成粉，烘干并过200目筛得到封接玻璃粉末。

5.应用如权利要求4所制备的光纤密封封接玻璃的封接方法，采用以下步骤：

⑴将上述制得的封接玻璃粉和切片石蜡按照重量份额100︰3～8的比例在加热的状态下混匀，之后在热状态下过40目筛，冷却至常温时分别过20目和200目筛，取200目筛上粉体即为封接用手工造粒玻璃粉；

⑵造粒后封接玻璃粉经过压片成形、预烧和烧结成形得到玻璃珠，其中玻璃珠形状和大小根据封接外壳和光纤尺寸确定，预烧温度为530℃，烧结成形温度为600℃。

⑶制备可以固定封接外壳和光纤的石墨模具，之后将金属外壳、光纤、玻璃珠借助石墨磨具组装成整体，放入高温气氛炉中在常压氮气保护下进行封接，封接温度为630℃。