[发明专利]多孔玻璃基材的制造方法和制造设备

说明书

本发明涉及多孔玻璃基材的制造方法和制造设备。当将处于液体状态的有机硅氧烷用作玻璃颗粒的原料时，在原料于气化器中气化时抑制聚合物质的形成。在根据本发明的多孔玻璃基材的制造方法中，将作为原料的液体有机硅氧烷与载气在气化器中混合，通过从由加热器单元加热的气化器的内壁产生的热而气化，并且供给至燃烧器作为气体原料。多孔玻璃基材通过将由气体原料的燃烧产生的玻璃颗粒沉积在起始材料上来制造。控制加热器单元的加热输出，使得气化器的内壁的最高温度为230℃以下。

技术领域

本发明涉及使用有机硅氧烷原料的多孔玻璃基材的制造方法和制造设备。

背景技术

以往，已知有其中将玻璃颗粒沉积在诸如玻璃棒等起始基材上而形成粉尘(soot)的多孔玻璃微粒体(多孔玻璃基材)的制造方法。可将多孔玻璃基材脱水并烧结以制成用于制造光纤的玻璃基材。

制造光纤用的玻璃基材例如可以通过将诸如有机硅氧烷等硅化合物原料借助OVD法等燃烧而生成的SiO₂微粒外部沉积在通过VAD法等制造的核母材(core base material)上以制造多孔玻璃基材，然后将其烧结变成透明玻璃而得到。

关于多孔玻璃基材的制造方法，JP 2013-177297描述了一种通过如下来制造多孔玻璃基材的方法：将液体硅化合物原料引入加热至150℃～250℃之间的温度的气化器中，使其气化，然后沉积通过用燃烧器燃烧气化的原料气体而生成的SiO₂微粒。此外，JP 2015-502316描述了一种通过如下来制造多孔玻璃基材的方法：使引入气化器的液体原料借助与温度在150℃～230℃之间的高温载气接触而气化，将通过用燃烧器燃烧气化的原料气体而生成的SiO₂颗粒沉积。

发明内容

发明要解决的问题

当使用诸如八甲基环四硅氧烷(OMCTS)等液态有机硅氧烷作为玻璃颗粒的原料时，这里是将原料气化并将其供给至反应体系的方法。例如，有通过将原料引入气化器中并在其中加热来气化液态原料的方法。然而，如果将原料引入内壁被加热到高温的气化器中，一些原料在气化过程中可能会分解并聚合，并且在气化器的内壁和配管上可能会积聚凝胶状的聚合材料。聚合材料在气化器的内壁和配管上的积聚导致气化器中的压力增加，在最坏的情况下会导致配管堵塞。为了去除聚合材料，气化器需要清洗，但是设备需要停机一段时间，这使得生产过程效率低下。此外，聚合材料在气化器的内壁上的沉积可能会改变气化器的内壁的表面状况并降低气化器的气化能力。

本发明的目的是提供一种多孔玻璃基材的制造方法和制造设备，在使用液态有机硅氧烷作为玻璃颗粒的原料的情况下，当原料在气化器中气化时，可以抑制聚合材料的形成。

用于解决问题的方案

在根据本发明的多孔玻璃基材的制造方法中，将作为原料的液体有机硅氧烷与载气在气化器中混合，通过从由加热器单元加热的气化器的内壁产生的热而气化，并且供给至燃烧器作为气体原料。多孔玻璃基材通过将由气体原料的燃烧产生的玻璃颗粒沉积在起始材料上来制造。控制所述加热器单元的加热输出以满足所述气化器的内壁的最高温度为230℃以下的温度要求。

可以控制所述加热器单元的加热输出，使得所述最高温度为210℃以下。

进一步，可以控制所述加热器单元的加热输出以满足所述气化器的内壁的最高温度与最低温度之间的温度差在30℃内的温度要求。

可以控制所述加热器单元的加热输出，使得最高温度和最低温度之间的温度差在15℃内。

为了满足所述温度要求，可以进一步根据供给至所述气化器的有机硅氧烷原料液的流量来控制所述载气的流量和预热温度。