專利名稱：借助保持裝置生產(chǎn)用合成石英玻璃制成的中空筒的方法和實(shí)施所述方法的保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用合成石英玻璃保持裝置生產(chǎn)中空筒的方法，其特征在于，通過(guò)含有硅的化合物的火焰水解作用和在旋轉(zhuǎn)支架上分層沉積SiO2顆粒生產(chǎn)帶有中心內(nèi)部孔的細(xì)長(zhǎng)多孔煙灰體，所述煙灰體被脫水，攙雜或者玻璃化并且在這個(gè)工藝中通過(guò)保持裝置沿垂直取向保持在處理爐中，該保持裝置包括細(xì)長(zhǎng)保持主體，該細(xì)長(zhǎng)保持主體伸入到該煙灰體的內(nèi)部孔中并且用具有比石英玻璃更高的軟化溫度的材料制成。
此外，本發(fā)明涉及一種用于實(shí)施所述方法的保持裝置，特別是用于脫水，攙雜或者玻璃化一種細(xì)長(zhǎng)的多孔煙灰體，該煙灰體具有在垂直取向中的中心內(nèi)部孔，所述裝置包括細(xì)長(zhǎng)保持主體，該保持主體伸入到該煙灰體的內(nèi)部孔中并且由具有比石英玻璃高的軟化溫度的材料制成。
合成石英玻璃中空筒或者管在光學(xué)或者化學(xué)工業(yè)中的大量器件中用作中間產(chǎn)品，特別是用于制作光學(xué)纖維的預(yù)制坯。
當(dāng)管狀煙灰體是根據(jù)OVD(外部蒸汽沉積)方法生產(chǎn)的時(shí)，細(xì)的SiO2顆粒通過(guò)火焰水解含有硅的開始化合物例如SiC14而形成，并且在支架上分成沉積，所述支架圍繞它的縱軸旋轉(zhuǎn)。這樣的方法例如在DE19649935A1中描述。
氧化鋁通常用作支架的材料，因?yàn)檫@種材料機(jī)械穩(wěn)定并且化學(xué)性能穩(wěn)定。然而，含有石英，石墨或者碳化硅的支架也被推薦。在例如通過(guò)脫水，攙雜，玻璃化或者使所述內(nèi)部孔塌陷進(jìn)行進(jìn)一步的加工坯料之前，通常移走該支架。
因?yàn)樗錾a(chǎn)工藝，所述煙灰體具有高含量的氫氧基團(tuán)(OH團(tuán))。這些表明了在光纖的標(biāo)準(zhǔn)工作波長(zhǎng)范圍內(nèi)的高吸收率，因此必須被移走。根據(jù)DE19649935A1，沿垂直取向保持該多孔坯料從一個(gè)嵌入的保持裝置懸置在脫水爐中并且使所述坯料暴露在高溫的含氯的氣氛中，該多孔坯料受到了脫水處理。所述氫氧基團(tuán)在這個(gè)工藝中用氯代替。然后，這樣處理的所述煙灰體被插入到可排放的玻璃化爐中并且在其中進(jìn)行玻璃化，從而形成透明的石英玻璃中空筒。
DE2906070A1描述了一種用于保持SiO2煙灰的中空筒在塌陷和纖維牽伸期間垂直取向的替換裝置。具有大約50毫米長(zhǎng)度并且用石英玻璃制成的管件被插入到該中空筒的孔中，所述管件的外徑大致對(duì)應(yīng)于該內(nèi)部孔的內(nèi)徑，該管件在用作插入到所述孔中的端部設(shè)有隆起加厚的部分。為了將所述石英玻璃管錨定，所述隆起加厚部分在所述內(nèi)部孔中被扭轉(zhuǎn)90度，導(dǎo)致如卡口式連接的連接裝置。
用于在玻璃化期間保持管狀煙灰體的另一個(gè)裝置在US5076824A中描述。在這個(gè)裝置中設(shè)有一個(gè)保持底座，所述待燒結(jié)的中空?qǐng)A柱狀煙灰體在所述底座上沿垂直取向保持豎立。該保持底座連接到向上通過(guò)該煙灰體的孔延伸的桿。保持底座和桿設(shè)有一層熱解生產(chǎn)的石墨或者熱解生產(chǎn)的氮化硼。為了玻璃化，從上面到環(huán)形爐提供所述煙灰體，該煙灰體在所述保持底座上站立并且從其下端開始玻璃化，并且該煙灰體在其中被區(qū)域軟化和玻璃化。
在EP701975A2中描述了用于生產(chǎn)中空筒的方法和上述類型的用于該方法的裝置。該裝置包括保持桿，該保持桿從上面通過(guò)煙灰體的內(nèi)部孔延伸，并且該保持桿通過(guò)其下端連接到保持底座，在該保持底座上該煙灰體用其下表面端部站立。該保持桿包括加強(qiáng)的石墨炭纖維(CFC)并且在該煙灰體的內(nèi)部孔的區(qū)域中被透氣的覆蓋層管或者純石墨包圍。該覆蓋層管用作在所述煙灰體塌陷時(shí)的墊片，使得可以獨(dú)立于該保持桿的外徑，通過(guò)改變所述覆蓋層管的厚度生產(chǎn)具有不同內(nèi)徑的中空筒。
在玻璃化所述煙灰體期間，所述煙灰體塌陷到石墨覆蓋層管上。在這個(gè)過(guò)程中，在所述石墨中存在的污染物特別是金屬雜質(zhì)，可以釋放并且輸送到所述煙灰體的石英玻璃中。一般在玻璃化之前進(jìn)行的在含有鹵族元素的氣氛中對(duì)該煙灰體進(jìn)行的脫水處理起到很大的作用，因?yàn)殡s質(zhì)可以從該覆蓋層管輸送到所述煙灰體中，這樣通過(guò)氟或者氯的出現(xiàn)以及形成揮發(fā)性鹵素化合物而改進(jìn)所述煙灰體。
因此，在已知方法中因?yàn)槭采w層管中的污染物的含量，可能限制了用于該中空筒的待獲得的純凈度。
在玻璃化之后，在已知方法中去除了該覆蓋層管，石英玻璃管的內(nèi)部孔是通過(guò)銑制，磨制，細(xì)磨或者蝕刻而進(jìn)行處理。該方法耗時(shí)并且導(dǎo)致?lián)p失材料。
因此本發(fā)明的目的是提供一種方法，其中在脫水，攙雜或者玻璃化工藝中保持該中空筒的純凈度，并且同時(shí)確保了所述待生產(chǎn)的中空筒的高的尺寸穩(wěn)定性，使得所述內(nèi)部孔能夠沒有大量損失時(shí)間和材料地被再加工。
此外，本發(fā)明的目的是提供一種用于實(shí)施該方法的裝置。
對(duì)于該方法來(lái)說(shuō)，從上述方法開始，根據(jù)本發(fā)明獲得了這個(gè)目的，因?yàn)樵谠摫３煮w和該煙灰體之間設(shè)置了合成石英玻璃的不透氣的覆蓋層。
所述煙灰體的處理包括至少一個(gè)熱處理工藝。這是脫水處理，將攙雜物引入到所述煙灰體中的攙雜步驟，和/或者燒結(jié)該煙灰體以獲得石英玻璃筒的玻璃化步驟。在已知方法的創(chuàng)造性改進(jìn)中，該煙灰體在所述加熱工藝中被在相應(yīng)的處理爐中的保持裝置保持，伸入到該煙灰體的內(nèi)部孔中的該保持主體在這里至少被石英玻璃覆蓋層圍繞。本發(fā)明的基本方面在于，含有相對(duì)于該煙灰體的“外來(lái)物質(zhì)”的該保持主體在加熱工藝期間至少部分地與該煙灰體隔離，即被含有該煙灰體的“專門材料”的，即含有合成石英玻璃的覆蓋層遮蔽。
為此，該保持主體用合成石英玻璃的氣密的覆蓋層圍繞。該石英玻璃覆蓋層構(gòu)造成環(huán)繞該保持主體的管或者該保持主體的不透氣覆蓋層。至少將該煙灰體的內(nèi)部孔與該保持主體隔離，從而防止因?yàn)橹苯咏佑|該保持主體或者通過(guò)經(jīng)由氣相(特別是揮發(fā)性氯化金屬)的傳輸導(dǎo)致的污染物被輸送到該煙灰體中。
將所述煙灰體完全引入到在處理爐內(nèi)部形成的加熱區(qū)域中，并且在其中同時(shí)加熱該煙灰體的整個(gè)長(zhǎng)度，或者該煙灰體被供應(yīng)給該加熱區(qū)域，從一個(gè)端部開始，并且在其中進(jìn)行區(qū)域加熱。
本發(fā)明的該煙灰體的保持裝置用在所述隨后的加熱工藝中的每個(gè)或者某些中。該煙灰體的脫水處理一般在含有鹵族元素，特別是含有氟或者氯的氣氛中在脫水爐中進(jìn)行。在隨后的用于將攙雜物引入到該煙灰體中的攙雜工藝中，該煙灰體通過(guò)保持裝置保持在攙雜爐中。如果攙雜物(例如氟)加入到脫水氣氛中，還可以在攙雜的同時(shí)對(duì)該煙灰體進(jìn)行脫水。此外，在用于燒結(jié)所述煙灰體的玻璃化工藝中，所述煙灰體可以通過(guò)所述保持裝置保持在玻璃化爐中。用于脫水，攙雜和/或者玻璃化的相同的爐的使用沒有被省去。該保持主體包括一種在石英玻璃的玻璃化溫度時(shí)尺寸穩(wěn)定的材料。此外，高的抗斷裂強(qiáng)度和高的抗熱沖擊強(qiáng)度增強(qiáng)了操作可靠性。該保持主體包括桿或者管。所述桿或者管構(gòu)造為一個(gè)部件或者含有多個(gè)部分或者部件。該保持主體還可以包括覆蓋層管，該覆蓋層管圍繞所述桿或者管。特別是例如石墨或者CFC的結(jié)晶材料是合適的材料。
在完成玻璃化工藝之后，保持主體和石英玻璃覆蓋層被從獲得的石英玻璃管上，例如通過(guò)拉出或者通過(guò)鉆取出而除去?？梢詫?shí)施玻璃化工藝使得該煙灰體的內(nèi)部孔塌陷到所述石英玻璃覆蓋層上。在這個(gè)特別優(yōu)選的情況中，該石英玻璃覆蓋層熔化在該初始煙灰體的內(nèi)壁上，從而形成所述內(nèi)部區(qū)域和在完工適應(yīng)玻璃管中的內(nèi)壁。因此，這個(gè)管具有穩(wěn)定尺寸的內(nèi)部孔，該內(nèi)部孔幾乎不需要任何后處理。通過(guò)下述事實(shí)支持上述的情況所述內(nèi)壁是用石英玻璃覆蓋層形成，該覆蓋層因?yàn)楹忻艿牟煌笟馐⒉ＡФ谠摬ＡЩに嚻陂g對(duì)接合有來(lái)自保持主體的污染物不敏感或者對(duì)可能的攙雜工藝不敏感。
所述方法的一種變形已經(jīng)證明是特別有用，其中該石英玻璃覆蓋層形成為至少部分圍繞該保持主體的石英玻璃覆蓋層管。
在具有石英玻璃覆蓋層管的形狀的石英玻璃覆蓋層中，該密度要求能夠以特別簡(jiǎn)單的方式滿足；此外，石英玻璃管能夠容易地生產(chǎn)和處理。該石英玻璃管沿該煙灰體的內(nèi)部孔延伸。最好，其長(zhǎng)度至少為該內(nèi)部孔的長(zhǎng)度；然而如果例如臨時(shí)或者必須保持該煙灰體則還可以比該內(nèi)部孔短。
此外，本發(fā)明的方法的變形使得容易生產(chǎn)具有大的壁厚的石英玻璃的中空筒，以便進(jìn)行精確調(diào)整，因?yàn)樵撌⒉Ａе锌胀驳恼麄€(gè)壁厚包括石英玻璃的所使用的覆蓋層管的部分壁厚和玻璃化后的煙灰體的壁厚。該煙灰體在這里能夠沉積在具有較大的外徑的支架上，該支架對(duì)于沉積效率有利。
特別在這方面，也證明了該石英玻璃管的壁厚在1毫米-25毫米內(nèi)是有利的。
低于所述下限的壁厚對(duì)于在使用覆蓋層管期間穩(wěn)定的處理和尺寸是有利的，而在具有大于25毫米壁厚的石英玻璃覆蓋層管中，不利地注意到該大的重量并且該大的重量特別不利于該保持裝置的工作穩(wěn)定性。
最好，該石英玻璃覆蓋層管圍繞保持主體形成了具有不大于5毫米的平均間隙的環(huán)行間隙。
該保持主體在玻璃化后被去除。所述去除較簡(jiǎn)單并且是完全的，該環(huán)形間隙在石英玻璃的覆蓋層管和保持主體之間。然而，一方面增加的環(huán)形間隙伴有下述危險(xiǎn)該石英玻璃覆蓋層管以及因此的煙灰體從垂直方向傾斜，另一個(gè)方面富含有污染物的氣相的體積在該環(huán)形間隙中被增大。因此選擇該環(huán)形間隙的寬度使得僅僅為所需的寬度，但是盡可能小。該指出的間隙寬度是長(zhǎng)度和半徑上的平均值。
在玻璃化期間，該煙灰體的內(nèi)部孔能夠塌陷在所述石英玻璃的覆蓋層管上。在這個(gè)情況中，該方法的變形是優(yōu)選的，其中該煙灰體包圍該石英玻璃覆蓋層管，使得形成了一個(gè)大于2毫米的平均間隙寬度的環(huán)形間隙。
大的間隙寬度利于該覆蓋層管插入到該煙灰體的孔中。另一方面，該煙灰體在內(nèi)部孔塌陷期間最小的未受控制的變形是期望的，因?yàn)橐a(chǎn)尺寸穩(wěn)定的石英玻璃管。因此，所述環(huán)形間隙的寬度選擇為使得所述環(huán)形間隙僅僅為必須的寬度，但是要盡可能的小。在該間隙寬度上的數(shù)據(jù)也指在長(zhǎng)度和半徑上的平均值。
在特別有利的變形中，該SiO2顆粒沉積在分層的石英玻璃覆蓋層管上。
石英玻璃的覆蓋層管在這里用作沉積工藝中的支架。因此，該煙灰體直接形成到石英玻璃的覆蓋層管上，使得在石英玻璃覆蓋層管和煙灰體之間沒有間隙，并且從開始的地方就存在一定的連接。在這個(gè)變形中，該石英玻璃覆蓋層管不必插入到該煙灰體的內(nèi)部孔中。
已經(jīng)證明在石英玻璃覆蓋層沿該煙灰體的內(nèi)部孔的大致長(zhǎng)度延伸時(shí)是有利的。
該煙灰體的上部和下部端部通常在煙灰體的進(jìn)一步的處理過(guò)程中被丟棄。因此在該煙灰體的整個(gè)內(nèi)部孔上延伸的該石英玻璃覆蓋層不是必須的。然而，在該內(nèi)部孔的長(zhǎng)度上延伸的石英玻璃覆蓋層更加有效地防止污染物通過(guò)氣相進(jìn)入該煙灰體。內(nèi)部孔的長(zhǎng)度在這里理解為整個(gè)長(zhǎng)度的80％-100％的長(zhǎng)度部分。
已經(jīng)證明在這方面當(dāng)所述煙灰體用其下表面端部站立到與所述保持主體相連的支架底座上時(shí)是有利的，該石英玻璃覆蓋層從這里沿該保持主體延伸。
所述支架底座限定了該保持主體的開始并且用于固定所述石英玻璃覆蓋層。所述覆蓋層沿該保持主體延伸，最好延伸該保持主體的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度是指該保持主體的整個(gè)長(zhǎng)度的80％-100％的長(zhǎng)度部分。該石英玻璃覆蓋層將所述煙灰體與污染物隔離。
本發(fā)明的方法主要用于在處理爐中玻璃化(燒結(jié))所述煙灰體。
該煙灰體在這個(gè)工藝中完全引入到在玻璃化爐內(nèi)部形成的加熱區(qū)域中或同時(shí)在它的整個(gè)長(zhǎng)度上進(jìn)行加熱?；蛘撸@是有利的變形，該煙灰體供應(yīng)給該加熱區(qū)域，從一端開始，并且在其中區(qū)域加熱。該煙灰體的區(qū)域加熱使得氣體化合物容易逸出，由于該煙灰體的孔隙度該氣體化合物能夠遷移到加熱區(qū)域的前面并且沿縱向軸的方向和內(nèi)部孔的方向離開該煙灰體。
最好相同地，該煙灰體在該處理爐中設(shè)置攙雜物。該攙雜物最好經(jīng)由該氣相引入到該煙灰體中，該不透氣的合成石英玻璃覆蓋層防止來(lái)自所述保持主體的氣相污染物的滯留。
對(duì)于該保持裝置來(lái)說(shuō)，上述的從上述類型的裝置開始的目標(biāo)由本發(fā)明而獲得，不透氣的合成石英玻璃覆蓋層設(shè)置在該保持主體和該煙灰體之間。
在已知的保持裝置的創(chuàng)造性改進(jìn)中，石英玻璃覆蓋層設(shè)置在該保持主體和煙灰體之間，該保持主體伸入到該煙灰體的內(nèi)部孔中。本發(fā)明的必要方面在于含有相對(duì)于該煙灰體的材料的“外來(lái)物質(zhì)”的保持主體至少部分與該煙灰體隔離，特別是用含有該煙灰體即合成石英玻璃的“專門材料”進(jìn)行隔離。
該石英玻璃覆蓋層構(gòu)造為環(huán)繞該保持主體的中空筒，或者為該保持主體的不透氣覆蓋層。至少，將該煙灰體的內(nèi)部孔與該保持主體隔離，從而防止通過(guò)直接接觸該保持主體或者經(jīng)由氣相而輸送(特別是通過(guò)揮發(fā)的金屬鹵化物)將污染物輸入到該煙灰體中。
該保持主體包括一種在石英玻璃的玻璃化溫度下尺寸穩(wěn)定的材料。此外高的抗斷裂的強(qiáng)度和高的抗熱溫度沖擊的強(qiáng)度增強(qiáng)了工作穩(wěn)定性。該保持主體包括桿或者管。所述桿或者管構(gòu)造為一個(gè)部件或者包括多個(gè)部分或者部件。該保持主體還可以包括環(huán)繞桿或者管的覆蓋層管。特別的諸如石墨或者CFC的結(jié)晶材料是合適的材料。
本發(fā)明的特別優(yōu)選的變形的特征在于，該石英玻璃覆蓋層管是該煙灰體的一部分。
該煙灰體在這里通過(guò)SiO2顆粒在該石英玻璃的覆蓋層管上分層沉積而產(chǎn)生。該覆蓋層管用作該沉積工藝的支架。在該沉積工藝之后，在該煙灰體和石英玻璃覆蓋層管之間建立了一個(gè)堅(jiān)固的連接。
本發(fā)明的保持裝置的另一個(gè)有利的結(jié)構(gòu)由從屬權(quán)利要求中可以看到。因?yàn)樵撛趶膶贆?quán)利要求中指出的保持裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)制了本發(fā)明的方法從屬權(quán)利要求提到的程序，因此用附加描述描述相應(yīng)的方法權(quán)利要求的上述論述。
本發(fā)明下面將參照實(shí)施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。唯一的附圖為

圖1是示出了本發(fā)明的保持裝置的實(shí)施例的簡(jiǎn)示圖。
根據(jù)圖1的保持裝置整體設(shè)有附圖標(biāo)記9。它包括CFC支承桿1，該支承桿1被石墨管1b和石墨保持底座3圍繞。
該保持底座3用來(lái)在處理空間中容納整個(gè)結(jié)構(gòu)；在這個(gè)實(shí)施例中，攙雜和玻璃化爐具有環(huán)形加熱元件10。該保持底座3設(shè)有水平取向的接收表面，在該接收表面上沿垂直取向密封SiO2管狀煙灰體(煙灰管5)。保持底座3和支承桿1通過(guò)螺紋緊緊連接。
該支撐桿1通過(guò)該煙灰體5的整個(gè)內(nèi)部孔7延伸。超過(guò)該煙灰體5的上部端部12突出的支撐桿1的部分用于握持的目的。因?yàn)槠涓叩目估瓘?qiáng)度，30毫米的所述CFC支撐桿1的較小的直徑是足夠的。
該支撐桿1和圍繞它的石墨管1b被合成石英玻璃的覆蓋層管2圍繞。具有0.5毫米的平均間隙寬度的間隙4設(shè)置在該石英玻璃覆蓋層管2和石墨管1b之間，具有0.8毫米的平均間隙的間隙6設(shè)置在該石英玻璃覆蓋層管2和煙灰管5之間。
石英玻璃覆蓋層管2包括高純度合成的透明的高密度的石英玻璃。該覆蓋層管2具有42.5毫米的外直徑，1.5毫米的厚度，并且它的長(zhǎng)度略微短于該支撐桿1和石墨管1b的長(zhǎng)度。該石英玻璃覆蓋層管2防止了支撐桿1和煙灰管5之間直接接觸，并且減小了該煙灰管被從所述支撐桿擴(kuò)散出來(lái)的氣體雜質(zhì)污染的危險(xiǎn)。
該煙灰管5具有43毫米的內(nèi)部直徑和100公斤的重量。通過(guò)該保持裝置9輸送該煙灰管5并且在處理爐中保持該煙灰管。
使用圖1所示的保持裝置9生產(chǎn)一種合成石英玻璃的中空筒的方法將在下面詳細(xì)描述。
SiO2煙灰顆粒是在沉積燃燒器的燃燒火焰中火焰水解SiC14而形成的，將所述顆粒分層沉積到AL2O3的支撐桿上，所述AL2O3的支撐桿圍繞其縱軸旋轉(zhuǎn)，從而形成了多孔SiO2的煙灰體。在完成了該沉積方法之后，移走所述支撐桿。用獲得的煙灰管5生產(chǎn)一種透明的石英玻璃管，通過(guò)示例的下面將描述的方法，該石英玻璃管具有大約所述石英玻璃密度的25％的密度。
該煙灰管5受到了脫水處理以便除去因?yàn)樗錾a(chǎn)工藝導(dǎo)致的氫氧基團(tuán)。為此，所述煙灰管5引入到脫水爐中并且在其中被保持裝置保持垂直取向。該煙灰管5首先在大約900℃下在含有氯的氣氛中被處理。該處理延續(xù)大約8個(gè)小時(shí)。
然后，這樣被預(yù)處理的煙灰管5被保持裝置9引入到具有垂直取向的縱軸的玻璃化爐中。該玻璃化爐能夠被排放并且裝有石墨的環(huán)形加熱元件10。以10毫米/分鐘的供給速度，從該石墨管5的下端開始該石墨管5被連續(xù)地從上面供應(yīng)到該加熱元件10，并且該石墨管在這里被區(qū)域加熱。該加熱元件10的溫度預(yù)設(shè)為1600℃，從而在該煙灰體5的表面上獲得了大約1580℃的最大溫度。在這個(gè)工藝中在所述煙灰管5中熔融的前面從外面移入到內(nèi)部并且同時(shí)從上端移入到下端。在該玻璃化爐內(nèi)的內(nèi)部壓力在連續(xù)排放玻璃化期間保持在0.1mbar。在玻璃化期間，該煙灰管5區(qū)域地收縮到石英玻璃的覆蓋層管2，從而建立了與所述管的緊緊的熔融連接。在玻璃化期間溢出的氣體經(jīng)由該煙灰管5的仍然打開的孔或者經(jīng)由在該石英玻璃覆蓋層管2和煙灰管5之間的間隙而排出，使得避免形成氣泡。在玻璃化期間，已經(jīng)被擰入到該煙灰體5中的保持螺母13放置在該石墨管1b的上部端部上以便如EP701975A2所述那樣，對(duì)懸置的煙灰體進(jìn)行隨后的玻璃化。
所獲得的石英玻璃管的壁包括兩個(gè)區(qū)域。外部區(qū)域由玻璃化煙灰管5的石英玻璃形成，內(nèi)部區(qū)域由該覆蓋層管2的石英玻璃形成。該內(nèi)部表面大致為平面的并且是清潔的，使得不需要機(jī)械后處理。該燒結(jié)的(玻璃化的)中空筒隨后延長(zhǎng)以便具有46毫米的外徑和17毫米的內(nèi)徑。所獲得的石英玻璃管示出了高純度和低氫氧基團(tuán)濃度，從而允許在中心附近區(qū)域使用用于光學(xué)纖維的預(yù)制件，例如用作基體管以便通過(guò)MCVD方法進(jìn)行內(nèi)部沉積。當(dāng)然，該石英玻璃管還適于在纖維牽伸時(shí)覆蓋芯桿。
在上述方法的改進(jìn)中，攙雜工藝插在脫水處理和玻璃化該煙灰體之間，該煙灰管在這個(gè)工藝中攙雜氟。為此，該煙灰管被插入到一種攙雜和玻璃化爐中并且在其中通過(guò)創(chuàng)造性的保持裝置保持該煙灰管處于垂直取向。在清掃和排放該攙雜和玻璃化爐之后，稱為C2F6的氟化物被進(jìn)入到該爐的空間中，該煙灰管在其中被加熱到大約900℃的溫度。該處理延續(xù)大約8個(gè)小時(shí)。
在上述的火焰水解和沉積工藝的進(jìn)一步的改進(jìn)中，具有43毫米的外徑和30毫米的內(nèi)徑的合成石英玻璃的支撐管用作SiO2沉積的基體，而代替AL2O3支架。在沉積工藝中，在該石英玻璃支撐管和在其上形成的煙灰體之間建立穩(wěn)定的連接。在完成沉積工藝之后，該石英玻璃支撐管和煙灰管的復(fù)合受到脫水處理并且該煙灰管隨后被玻璃化。該復(fù)合在這里通過(guò)保持裝置握持，該保持裝置包括CFC支撐桿，該支撐桿被石墨管封閉并且與石墨保持底座相連，如圖1所示。
該支撐桿和石墨管在這個(gè)實(shí)施例中還被合成石英玻璃覆蓋層管圍繞，該覆蓋層管與上述的方法的變形相反，不是構(gòu)造為獨(dú)立的器件而是例如由石英玻璃的前支撐管形成。
權(quán)利要求
1.一種使用石英玻璃保持裝置生產(chǎn)中空筒的方法，其中具有中心內(nèi)部孔的細(xì)長(zhǎng)多孔煙灰體通過(guò)火焰水解含有硅的化合物并且分層沉積SiO2顆粒到旋轉(zhuǎn)支架上而被生產(chǎn)，所述煙灰體被脫水，攙雜或者玻璃化并且在這個(gè)工藝中通過(guò)保持裝置在處理爐中保持垂直取向，該保持裝置包括伸入到煙灰體的內(nèi)部孔中并且用具有比石英玻璃高的軟化溫度的材料制成的細(xì)長(zhǎng)保持主體，其特征在于，一種不透氣的合成石英玻璃的覆蓋層(2)設(shè)置在該保持主體(1，1b)和該煙灰體(5)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在玻璃化期間該煙灰體(5)塌陷到該石英玻璃覆蓋層(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，該石英玻璃覆蓋層構(gòu)造為石英玻璃覆蓋層管(2)，該覆蓋層管(2)至少部分圍繞該保持主體(1，1b)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該石英玻璃的覆蓋層管(2)具有1毫米-25毫米的壁厚。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的方法，其特征在于，石英玻璃覆蓋層管(2)圍繞該保持主體(1；1b)，形成了具有不大于5毫米的平均間隙的環(huán)形間隙(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該煙灰體(5)圍繞石英玻璃的覆蓋層管(2)，形成了具有不大于2毫米的平均間隙寬度的環(huán)形間隙(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該SiO2顆粒分層沉積在石英玻璃的覆蓋層管(2)上。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該石英玻璃覆蓋層(2)沿該煙灰體(5)的內(nèi)部孔的長(zhǎng)度延伸。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該煙灰體(5)在處理爐中被玻璃化。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該煙灰體(5)在該處理爐中設(shè)有攙雜物。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該煙灰體(5)用其下表面站立在支撐底座(3)上，該支撐底座(3)與該保持主體(1；1b)相連，從該支撐底座該石英玻璃覆蓋層(2)沿該保持主體延伸。
12.一種實(shí)施所述方法的保持裝置，特別是用于在垂直取向中脫水，攙雜或者玻璃化具有中間內(nèi)部孔的細(xì)長(zhǎng)多孔煙灰體，該保持裝置包括伸入到該煙灰體的內(nèi)部孔中的細(xì)長(zhǎng)保持主體，該保持主體用一種具有比石英玻璃高的軟化溫度的材料制成，其特征在于，不透氣的石英玻璃覆蓋層(2)設(shè)置在該保持主體(1；1b)和該煙灰體(5)之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的保持裝置，其特征在于，該石英玻璃覆蓋層構(gòu)造為至少部分圍繞該保持主體的石英玻璃覆蓋層管(2)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的保持裝置，其特征在于，該石英玻璃覆蓋層管(2)具有1毫米-25毫米的壁厚。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或者14所述的保持裝置，其特征在于，該石英玻璃覆蓋層管(2)圍繞該保持主體(1；1b)，形成具有不大于5毫米的平均間隙的環(huán)形間隙(4)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的保持裝置，其特征在于，該石英玻璃覆蓋層管(2)圍繞該保持主體(1；1b)，形成具有不大于2毫米的平均間隙的環(huán)形間隙(4)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)所述的保持裝置，其特征在于，該石英玻璃的覆蓋層管(2)是該煙灰體(5)的一部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求12-17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該石英玻璃覆蓋層(2)沿該煙灰體(5)的內(nèi)部孔的長(zhǎng)度延伸。
19.根據(jù)權(quán)利要求12-18中任一項(xiàng)所述的保持裝置，其特征在于，為了容納該煙灰體(5)，該保持主體連接到支撐底座(3)上，該石英玻璃覆蓋層(2)從該支撐底座(3)沿該保持主體(1；1b)延伸。
全文摘要
在已知的生產(chǎn)一種用合成適應(yīng)玻璃制成的中空筒的方法中，一種含有硅的化合物被火焰水解并且將二氧化硅顆粒分成沉積到旋轉(zhuǎn)支架上，導(dǎo)致生產(chǎn)出具有中間的內(nèi)部孔的細(xì)長(zhǎng)多孔煙灰體(5)。所述煙灰體被脫水，攙雜或者玻璃化，在該工藝中將所述煙灰體通過(guò)保持裝置(9)保持在處理爐內(nèi)的垂直方向，該保持裝置(9)包括細(xì)長(zhǎng)保持主體(1)，該保持主體(1)伸入到該煙灰體的內(nèi)部孔中波那個(gè)切用具有臂石英玻璃高的軟化溫度的材料制成。本發(fā)明的目的是建立一種在現(xiàn)有已知方法基礎(chǔ)上的方法，通過(guò)該方法在所述加熱工藝中保持該中空筒的純度，同時(shí)只需很少的時(shí)間和用于后處理內(nèi)部孔的材料。所述目的是通過(guò)在該保持主體和煙灰體之間提供一種用合成石英玻璃支撐的不透氣覆蓋物而實(shí)現(xiàn)。適合于實(shí)施所述創(chuàng)造性的方法的該保持裝置的特征在于，所述用合成石英玻璃構(gòu)成的不透氣覆蓋物設(shè)置在該保持主體和煙灰體之間。
文檔編號(hào)C03B37/014GK1745043SQ200480003053
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者K·羅澤利布, D·屈夫納, R·索瓦, J·普拉施尼克, S·施穆茨勒, M·舒伯特 申請(qǐng)人:赫羅伊斯·坦尼沃有限責(zé)任公司