中國粉體網訊 在大規模信息網絡建設需求的帶動下，全球光纖通信行業一直處于高速發展態勢，經過多年的發展，我國已經成為全球光纖光纜生產和消費的第一大國。光纖預制棒作為光纖光纜生產的“源頭”，一直被認為是光纖光纜產業鏈的核心競爭點。而光纖制造的主要基礎材料——光纖用石英玻璃也成為光通信業發展的基礎材料。
光纖預制棒（圖源：河北新聞廣播）
其中，石英襯管（Substrate Tube）和套管（Jacket Tube）是光纖預制棒制備工藝過程中最常用的高端石英管材，其在光纖預制棒行業不斷發展的歷程中始終發揮著至關重要的作用，已成為光纖領域不可或缺的重要基礎材料。
光纖預制棒用石英襯管、套管（圖源：久智科技）
特別是大尺寸石英套管作為生產大尺寸單模光纖預制棒的主要原材料，約占光纖預制棒質量的90%、成本的80%。大尺寸石英套管的技術水平和制造成本將直接影響和決定著大尺寸單模光纖預制棒和光纖的市場前景和競爭力。長期以來，我國的大尺寸石英套管全部依賴進口，曾嚴重制約了我國光纖產業持續健康發展。
2013年國家科技部針對我國光纖基礎材料所處的被動局面和其在國家中長期科學和技術發展規劃中所處的重要戰略地位，將光纖預制棒大尺寸石英套管列為國家863計劃課題。久智光電子材料科技有限公司（簡稱久智科技）承擔了該863項目，并制定了以天然石英粉為原材料，以PSOD工藝為核心技術制備大尺寸石英套管的技術路線，開發出了具有自主知識產權的單模光纖預制棒用大尺寸石英套管生產技術，產品達到國外同類產品水平，突破國外技術壁壘，填補了國家技術空白。
據了解，石英玻璃的熔點高，熔化時粘度非常大，熔化的同時也存在揮發等特點，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，國外一般采用OVD化學合成工藝生產多模光纖預制棒用石英套管，以德國Heraeus公司為標桿；國內采用物理工藝方法，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管，水平固定于臥式玻璃車床上，通過等離子熔制、機械冷加工、或配套后續中頻無接觸二步法拉管等步驟制備出光纖預制棒用石英襯套管。其中生產單模光纖預制棒所需要的大尺寸石英套管（Φ外150以上），只需PSOD一步工藝即可實現。
PSOD工藝的特點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，生產過程不會引入羥基且不會產生有毒有害氣體，無需脫水、燒結、脫羥等過程以及尾氣的環保處理，工藝路線短，具有明顯的成本優勢。
同時，PSOD工藝使用天然石英砂作為原料來制備大尺寸的光纖預制棒套管以取代目前的合成石英工藝，不僅能夠節約成本、提高效率，還可以避免SiCl4工業帶來的嚴重腐蝕性和環境污染。
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品的主要制備工藝有哪些？光纖用石英玻璃的應用細分領域和基本要求如何？PSOD工藝的原理及工藝流程具體是怎樣的？對于天然石英砂原料的性能要求有哪些？在由中國粉體網主辦的“2023（第七屆）全國石英大會暨展覽會”（11月15日，安徽蚌埠）上，高端石英材料制造商、全球主流的光纖預制棒用石英材料生產企業久智科技技術總監谷巨明，將做《光纖用石英玻璃的制備應用及石英砂選擇》報告。歡迎感興趣的朋友親臨現場，聆聽專家的精彩報告！
專家簡介：
谷巨明，工學博士，高級工程師，曾先后就職于科研院所、央企、外企等機構集團，長期從事高端石英材料和石英制品、光纖材料、氯丁橡膠等無機和高分子材料的研發和生產運營工作。現任久智科技公司技術總監兼石英制品事業部負責人，近幾年曾主持及參與國家863課題、國家科技支撐計劃、國家國際合作、國家××工程重大專項、國家自然科學基金、省重大科技成果轉化等項目，獲得國家及省級多項獎勵。發表論文20余篇（含SCI論文4篇），參與編寫專著1部，授權專利16項，主持或參與編寫國家及行業標準7項。
參考資料：
谷巨明、張錦等：光纖預制棒用石英襯管和套管的制備技術及發展趨勢
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
（中國粉體網編輯整理/平安）
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