[发明专利]一种金属Al涂层石英光纤的制作方法

说明书

本发明涉及石英光纤材料技术领域，且公开了一种金属Al涂层石英光纤的制作方法，包括以下步骤：S1.取60‑80质量份的Al粉，备用；S2.配制含有Al₂O₃、B₂O₃、SiO₂、MgO的玻璃粉；S3.以丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸单体、松油醇、乙基纤维素为原料，制备得到粘结组分；S4.将步骤S1中的Al粉、步骤S2中的玻璃粉、步骤S3中的粘结组分一起于220‑300r/min下，球磨12‑20h，制备得到Al浆；S5.采用丝网印刷方法将步骤S4中的Al浆涂布在石英光纤皮层的外表面上，于100‑120℃下真空干燥，制备得到金属Al涂层石英光纤。本发明解决了现有技术中金属Al涂层石英光纤的制作方法，无法在简单的工艺条件下，制备得到均匀致密且附着力强的金属Al涂层的技术问题。

技术领域

本发明涉及石英光纤材料技术领域，具体为一种金属Al涂层石英光纤的制作方法。

背景技术

石英光纤是一种基于石英玻璃为芯材的光导纤维，石英光纤不仅传光光谱范围非常广，从紫外区一直可以到近红外区，一般为250～2600nm，而且是目前已知的除光子晶体光纤外，光损耗最小的光纤。

现有技术中石英光纤包括芯层，芯层的外表面上涂覆有皮层；其中，芯层是纯石英玻璃或者掺杂的、高折射率的石英玻璃材料，而对应的皮层材料是掺杂的、低折射率的石英玻璃，或者是光学涂层材料，或者是纯的石英玻璃；此外，在皮层的外表面上增设金属Al涂层，制备得到金属Al涂层光纤，金属Al涂层光纤是应用于苛刻的外界环境的超长寿命光纤之一，其适合的温度范围为-270～400℃、湿度可高达100％、其筛选强度≥100kpsi，抗拉强度为3.6～6.0GPa。

目前，通过化学镀法、电镀法、熔融涂覆法以及材料溅射薄膜法等工艺，可以将金属Al材料涂覆在裸光纤上。其中，化学镀法与电镀法具有工艺简单、低成本等优点，但是其生产出的金属涂层均匀性差，而且无法精确控制涂层厚度；熔融涂覆法是一种常用的生产金属Al涂层光纤的方法，该方法虽然工艺较简单，但其对被涂金属Al的熔点有较高的要求，同时熔融态的金属Al在冷却过程中会产生部分内应力，增加光纤的衰耗水平；而材料溅射薄膜法是建立在辉光放电的基础之上，与前三种方法相比，溅射镀膜具有以下特点：(1)任何金属都可作为溅射材质；(2)溅射生成的薄膜与光纤皮层表面的附着性好；(3)溅射的膜层的纯度较高，且薄膜致密、空穴少；(4)膜的厚度可以控制。

但是，这种工艺复杂程度高，生产过程需要精确控制溅射功率和反应物流量、放纤速度等参数，否则无法保证在裸光纤表面溅射得到均匀的金属Al涂层。

本发明提供一种金属Al涂层石英光纤的制作方法，旨在解决现有技术中金属Al涂层石英光纤的制作方法，无法在简单的工艺条件下，制备得到均匀致密且附着力强的金属Al涂层的技术问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属Al涂层石英光纤的制作方法，解决了现有技术中金属Al涂层石英光纤的制作方法，无法在简单的工艺条件下，制备得到均匀致密且附着力强的金属Al涂层的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金属Al涂层石英光纤的制作方法，包括以下步骤：

S1.取60-80质量份的Al粉，备用；

S2.配制含有Al₂O₃、B₂O₃、SiO₂、MgO的玻璃粉；

S3.以丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙烯酸单体、松油醇、乙基纤维素为原料，制备得到粘结组分；