中國(guó)粉體網(wǎng)訊 在大規(guī)模信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求的帶動(dòng)下，全球光纖通信行業(yè)一直處于高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，經(jīng)過多年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為全球光纖光纜生產(chǎn)和消費(fèi)的第一大國(guó)。光纖預(yù)制棒作為光纖光纜生產(chǎn)的“源頭”，一直被認(rèn)為是光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈的核心競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。而光纖制造的主要基礎(chǔ)材料——光纖用石英玻璃也成為光通信業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)材料。
光纖預(yù)制棒（圖源：河北新聞廣播）
其中，石英襯管（Substrate Tube）和套管（Jacket Tube）是光纖預(yù)制棒制備工藝過程中最常用的高端石英管材，其在光纖預(yù)制棒行業(yè)不斷發(fā)展的歷程中始終發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，已成為光纖領(lǐng)域不可或缺的重要基礎(chǔ)材料。
光纖預(yù)制棒用石英襯管、套管（圖源：久智科技）
特別是大尺寸石英套管作為生產(chǎn)大尺寸單模光纖預(yù)制棒的主要原材料，約占光纖預(yù)制棒質(zhì)量的90%、成本的80%。大尺寸石英套管的技術(shù)水平和制造成本將直接影響和決定著大尺寸單模光纖預(yù)制棒和光纖的市場(chǎng)前景和競(jìng)爭(zhēng)力。長(zhǎng)期以來，我國(guó)的大尺寸石英套管全部依賴進(jìn)口，曾嚴(yán)重制約了我國(guó)光纖產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
2013年國(guó)家科技部針對(duì)我國(guó)光纖基礎(chǔ)材料所處的被動(dòng)局面和其在國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中所處的重要戰(zhàn)略地位，將光纖預(yù)制棒大尺寸石英套管列為國(guó)家863計(jì)劃課題。久智光電子材料科技有限公司（簡(jiǎn)稱久智科技）承擔(dān)了該863項(xiàng)目，并制定了以天然石英粉為原材料，以PSOD工藝為核心技術(shù)制備大尺寸石英套管的技術(shù)路線，開發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的單模光纖預(yù)制棒用大尺寸石英套管生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，突破國(guó)外技術(shù)壁壘，填補(bǔ)了國(guó)家技術(shù)空白。
據(jù)了解，石英玻璃的熔點(diǎn)高，熔化時(shí)粘度非常大，熔化的同時(shí)也存在揮發(fā)等特點(diǎn)，這使其不能像普通玻璃熔化成流體后成形。因此，石英玻璃熔制工藝具有特殊性。目前，國(guó)外一般采用OVD化學(xué)合成工藝生產(chǎn)多模光纖預(yù)制棒用石英套管，以德國(guó)Heraeus公司為標(biāo)桿；國(guó)內(nèi)采用物理工藝方法，即高頻等離子固相外沉積（PSOD）-中頻無接觸拉管二步法工藝，以久智科技為代表。
PSOD工藝是采用等離子體為熱源，高純石英砂為原料，以低羥基厚壁石英管作為基礎(chǔ)管，水平固定于臥式玻璃車床上，通過等離子熔制、機(jī)械冷加工、或配套后續(xù)中頻無接觸二步法拉管等步驟制備出光纖預(yù)制棒用石英襯套管。其中生產(chǎn)單模光纖預(yù)制棒所需要的大尺寸石英套管（Φ外150以上），只需PSOD一步工藝即可實(shí)現(xiàn)。
PSOD工藝的特點(diǎn)是以潔凈干燥的空氣等離子體為熱源，能量集中溫度高，可將石英砂直接玻璃化，生產(chǎn)過程不會(huì)引入羥基且不會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，無需脫水、燒結(jié)、脫羥等過程以及尾氣的環(huán)保處理，工藝路線短，具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。
同時(shí)，PSOD工藝使用天然石英砂作為原料來制備大尺寸的光纖預(yù)制棒套管以取代目前的合成石英工藝，不僅能夠節(jié)約成本、提高效率，還可以避免SiCl4工業(yè)帶來的嚴(yán)重腐蝕性和環(huán)境污染。
光纖用石英玻璃一般怎樣分類？光纖用石英材料和石英制品等石英玻璃產(chǎn)品的主要制備工藝有哪些？光纖用石英玻璃的應(yīng)用細(xì)分領(lǐng)域和基本要求如何？PSOD工藝的原理及工藝流程具體是怎樣的？對(duì)于天然石英砂原料的性能要求有哪些？在由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“2023（第七屆）全國(guó)石英大會(huì)暨展覽會(huì)”（11月15日，安徽蚌埠）上，高端石英材料制造商、全球主流的光纖預(yù)制棒用石英材料生產(chǎn)企業(yè)久智科技技術(shù)總監(jiān)谷巨明，將做《光纖用石英玻璃的制備應(yīng)用及石英砂選擇》報(bào)告。歡迎感興趣的朋友親臨現(xiàn)場(chǎng)，聆聽專家的精彩報(bào)告！
專家簡(jiǎn)介：
谷巨明，工學(xué)博士，高級(jí)工程師，曾先后就職于科研院所、央企、外企等機(jī)構(gòu)集團(tuán)，長(zhǎng)期從事高端石英材料和石英制品、光纖材料、氯丁橡膠等無機(jī)和高分子材料的研發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)工作�，F(xiàn)任久智科技公司技術(shù)總監(jiān)兼石英制品事業(yè)部負(fù)責(zé)人，近幾年曾主持及參與國(guó)家863課題、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家國(guó)際合作、國(guó)家××工程重大專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、省重大科技成果轉(zhuǎn)化等項(xiàng)目，獲得國(guó)家及省級(jí)多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。發(fā)表論文20余篇（含SCI論文4篇），參與編寫專著1部，授權(quán)專利16項(xiàng)，主持或參與編寫國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)。
參考資料：
谷巨明、張錦等：光纖預(yù)制棒用石英襯管和套管的制備技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)
張錦、孫麗麗：光纖用石英玻璃的制備工藝
楊軼、孫麗麗等：天然石英砂制造通信光纖的研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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