[发明专利]一种新型纳米氧化锆光纤插芯毛坯及其制备方法

说明书

本发明提供一种新型纳米氧化锆光纤插芯毛坯由以下重量份的原料制成：部分稳定氧化锆粉末250‑300，微晶石蜡5‑10，丙烯酸树脂15‑20，聚苯乙烯5‑8，蓖麻油1.5‑2，山梨醇酐单硬脂酸酯2‑2.5；本发明还提供了新型纳米氧化锆光纤插芯毛坯的制备方法，制备得到的光纤插芯毛坯抗弯强度、致密度高、韧性高、抗老化性能好同时兼具尺寸稳定，变形小，大大提高了陶瓷插芯的使用性能。

技术领域

本发明涉及一种新型纳米氧化锆光纤插芯毛坯及其制备方法。

背景技术

光纤连接器是光纤通信系统中不可或缺的无源器件，主要用于实现系统中设备间、设备与仪表间及光纤与光纤之间的非永久性的固定连接，使发射光纤输出的光能量最大限度的耦合到接收光纤中。光纤连接器中光纤陶瓷插芯，又称陶瓷插针体。光纤连接器插头中精密对中的圆柱体，中心有一微孔，用作固定光纤。它是一种由纳米氧化锆(ZrO2)材料经一系列配方加工而成的高精度特种陶瓷元件。陶瓷插芯的性能决定了连接器的插入损耗、回波损耗、重复性、互换性等使用要求。市场上现有的光纤插芯普遍存在耐磨性差、同心度低、易老化的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术不足，提供一种新型氧化锆光纤插芯毛坯及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供技术方案如下：

一种新型纳米氧化锆光纤插芯毛坯，由以下重量份的原料制成：部分稳定氧化锆粉末250-300，微晶石蜡5-10，丙烯酸树脂15-20，聚苯乙烯5-8，蓖麻油1.5-2，山梨醇酐单硬脂酸酯2-2.5。

优选的，新型纳米氧化锆光纤插芯毛坯由以下重量份的原料制成：部分稳定氧化锆粉末260-290，微晶石蜡6-9，丙烯酸树脂16-18，聚苯乙烯6-8，蓖麻油1.6-1.8，山梨醇酐单硬脂酸酯2.2-2.4。

部分稳定氧化锆粉末由以下重量份的原料制成：氯氧化锆180-200，氯化钆4-8，氯化钇4-8，氯化镱1-5，纳米氧化铝1-10，去离子水750-850。

优选的，部分稳定氧化锆粉末由以下重量份的原料制成：氯氧化锆185-195，氯化钆5-7，氯化钇5-7，氯化镱2-4，纳米氧化铝3-8，去离子水790-820。

新型纳米氧化锆光纤插芯毛坯的制备方法，步骤如下：

A部分稳定氧化锆粉末的制备：

按照配方，将氯氧化锆、氯化钆、氯化钇、氯化镱、去离子水放入反应釜中搅拌均匀得混合溶液；向混合溶液中加入浓度为12%的氨水至pH值为8-9，搅拌2-3小时后，得部分稳定氧化锆前驱液。

将前驱液置于140℃、2MPa的环境下进行水热反应15-20小时后，过滤得部分稳定氧化锆前驱体沉淀，前驱体沉淀洗涤、喷雾干燥、煅烧至比表面积为10-12m²/g后，得部分稳定氧化锆颗粒。

向部分稳定氧化锆颗粒中加入纳米氧化铝，并通过湿法研磨得到平均粒径为0.2-0.25μm的混合料浆，混合料浆喷雾干燥后再气流粉碎得到部分稳定氧化锆粉末。

B插芯生胚的制备：

按照配方，将部分稳定氧化锆粉末、微晶石蜡、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、蓖麻油、山梨醇酐单硬脂酸酯加入密炼机中，搅拌升温至150-160℃，密炼4小时后冷却得到泥块状混合物；将泥块状混合物粉碎后加入注射成型机，注射成型后得到插芯生坯。

C插芯素胚的制备：

将步骤B中的插芯生胚使用吸附剂γ-Al₂O₃埋烧热处理脱脂得到光纤插芯素坯；所述热处理脱脂曲线为：室温－200℃，均匀升温10-12小时；200-400℃，均匀升温16-20小时；400-600℃，均匀升温8-10小时，自然冷却。