JPH0520365B2 - - Google Patents
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- JPH0520365B2 JPH0520365B2 JP22691484A JP22691484A JPH0520365B2 JP H0520365 B2 JPH0520365 B2 JP H0520365B2 JP 22691484 A JP22691484 A JP 22691484A JP 22691484 A JP22691484 A JP 22691484A JP H0520365 B2 JPH0520365 B2 JP H0520365B2
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- gel
- glass
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- liquid
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/016—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by a liquid phase reaction process, e.g. through a gel phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/12—Other methods of shaping glass by liquid-phase reaction processes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Dispersion Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ゾルゲル法によりガラスを製造する
方法に関するものであり、ゾルゲル法により、コ
ア・クラツド構造を持つ光フアイバー母材用ガラ
スを製造する方法に有利に応用できる。
方法に関するものであり、ゾルゲル法により、コ
ア・クラツド構造を持つ光フアイバー母材用ガラ
スを製造する方法に有利に応用できる。
近年ゾルゲル法と呼ばれるガラスの製造方法
が、各種物質のドープが容易である、化学的
に非常に均一な組成のものが得られる、低温で
焼結が可能である、高純度のものが得やすい、
高価な設備が不要で、ガラスを安価に製造でき
る可能性がある、などの利点を有するため注目を
集めている。
が、各種物質のドープが容易である、化学的
に非常に均一な組成のものが得られる、低温で
焼結が可能である、高純度のものが得やすい、
高価な設備が不要で、ガラスを安価に製造でき
る可能性がある、などの利点を有するため注目を
集めている。
この方法は、ガラス原料のゾル液を容器に注し
こみ、ゲル化させ、ゲルを乾燥・焼結してガラス
を得るもので、例えば、次のようにして作られ
る。
こみ、ゲル化させ、ゲルを乾燥・焼結してガラス
を得るもので、例えば、次のようにして作られ
る。
まずSi,Ge,P,Al,Sb,Ti,Zr,Sn,Pb,
Bなどのアルコキシドを、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノールなどのアルコール
と混合する。次に水を加え、さらに混合する。こ
のようにして得られたゾル液を内面にシリコーン
を塗つた容器に流しこみ、該容器を恒温槽に入
れ、ゾル液をゲル化させ、乾燥させる。そして該
乾燥ゲルを焼結し、ガラスとする。
Bなどのアルコキシドを、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノールなどのアルコール
と混合する。次に水を加え、さらに混合する。こ
のようにして得られたゾル液を内面にシリコーン
を塗つた容器に流しこみ、該容器を恒温槽に入
れ、ゾル液をゲル化させ、乾燥させる。そして該
乾燥ゲルを焼結し、ガラスとする。
ゲルが乾燥する際、ゲルは収縮するが、ゲルが
収縮して容器内面からゲルがはがれるとき、容器
に対してゲルの分散媒の濡れ性が良いとゲルが割
れ易い。上記の方法において容器内面にシリコー
ンを塗るのは濡れ性を悪くし、ゲルの割れを防ぐ
ためである(特開昭56−92135号公報)。
収縮して容器内面からゲルがはがれるとき、容器
に対してゲルの分散媒の濡れ性が良いとゲルが割
れ易い。上記の方法において容器内面にシリコー
ンを塗るのは濡れ性を悪くし、ゲルの割れを防ぐ
ためである(特開昭56−92135号公報)。
ところが、シリコーンは軟らかく、傷がつき易
いため、何度も繰り返して使うのが困難である。
また内面にシリコーンを塗つた容器でなく、テフ
ロン等の容器を用いることも行なわれている(特
開昭57−22127号公報)が、この方法では容器が
不透明であり、乾燥の様子を観察することができ
ない。
いため、何度も繰り返して使うのが困難である。
また内面にシリコーンを塗つた容器でなく、テフ
ロン等の容器を用いることも行なわれている(特
開昭57−22127号公報)が、この方法では容器が
不透明であり、乾燥の様子を観察することができ
ない。
そこで本発明者らは、第5図に示すように未乾
燥ゲル1を、押し出し棒2で、容器3から押し出
し、ゲル1との接触部分の面積が小さくなるよう
な別の容器4に移し、該容器4内にて乾燥させ、
乾燥ゲルを得ることを試みたところ、乾燥ゲルを
割れなしに得ることができた。以下この方法を押
し出し法という。
燥ゲル1を、押し出し棒2で、容器3から押し出
し、ゲル1との接触部分の面積が小さくなるよう
な別の容器4に移し、該容器4内にて乾燥させ、
乾燥ゲルを得ることを試みたところ、乾燥ゲルを
割れなしに得ることができた。以下この方法を押
し出し法という。
ところが、大きなゲルを上記の押し出し法で得
ようとするとゲルを取り出す際、ゲルが自重で割
れてしまうという問題が生じた。
ようとするとゲルを取り出す際、ゲルが自重で割
れてしまうという問題が生じた。
本発明は、押し出し法に於ける、以上の欠点を
解消し、大きなゲルを割れなしに取り出す方法を
提供すること、またその方法を応用し、コア・ク
ラツド構造を持つゲルを容易に得る方法を提供す
ることを目的とする。
解消し、大きなゲルを割れなしに取り出す方法を
提供すること、またその方法を応用し、コア・ク
ラツド構造を持つゲルを容易に得る方法を提供す
ることを目的とする。
本発明者らは、上記にて説明した現状に鑑み、
鋭意研究の結果ゲルを液体中で取り出し、ゲルの
重量を浮力で支えることにより、問題点を解決で
きることに想到した。
鋭意研究の結果ゲルを液体中で取り出し、ゲルの
重量を浮力で支えることにより、問題点を解決で
きることに想到した。
本発明はガラス原料のゾル液を得、ゾル液をゲ
ル化し、該ゲルを乾燥させ、該乾燥ゲルを焼結し
て、ガラスを製造する方法に於いて、乾燥が必要
なゲルを取り出す際、ゲルの少なくとも一部が液
体中にあるようにして取り出すことを特徴とす
る、ガラスの製造方法である。
ル化し、該ゲルを乾燥させ、該乾燥ゲルを焼結し
て、ガラスを製造する方法に於いて、乾燥が必要
なゲルを取り出す際、ゲルの少なくとも一部が液
体中にあるようにして取り出すことを特徴とす
る、ガラスの製造方法である。
さらに本発明はガラス原料のゾル液を得、ゾル
液をゲル化し、該ゲルを乾燥させ、該乾燥ゲルを
焼結して光フアイバ母材用ガラスを製造する方法
において、乾燥が必要な第1のゲルを取り出す
際、第1のゲルの少なくとも1部が、第2のゲル
となり得る第2のゾル液中にあるようにして取り
出し、第1のゲルを第2のゾル液中に保持した状
態で第2のゾル液をゲル化させ、それにより第1
のゲルをコアとし第2のゲルをクラツドとする、
コア・クラツド構造を有するゲルを得ることを特
徴とするガラスの製造方法を提供する。
液をゲル化し、該ゲルを乾燥させ、該乾燥ゲルを
焼結して光フアイバ母材用ガラスを製造する方法
において、乾燥が必要な第1のゲルを取り出す
際、第1のゲルの少なくとも1部が、第2のゲル
となり得る第2のゾル液中にあるようにして取り
出し、第1のゲルを第2のゾル液中に保持した状
態で第2のゾル液をゲル化させ、それにより第1
のゲルをコアとし第2のゲルをクラツドとする、
コア・クラツド構造を有するゲルを得ることを特
徴とするガラスの製造方法を提供する。
すなわち、例えば第1図に示すように、未乾燥
ゲル1を押し出し棒2で容器3から別の容器3の
内径より大きな内径を有する容器4に入つた液体
5の中に押し出すことにより、ゲル重量は浮力に
より支えられゲルを割れ無しに取り出すことがで
きる。
ゲル1を押し出し棒2で容器3から別の容器3の
内径より大きな内径を有する容器4に入つた液体
5の中に押し出すことにより、ゲル重量は浮力に
より支えられゲルを割れ無しに取り出すことがで
きる。
液体には、水、メタノール、エタノール、プロ
パノール、ブタノール、ジオキサン、アセトン、
ジメチルホルムアミドなどが利用できるがこれに
限定されない。また液体はゲルと同程度の密度で
あることが望ましいが、必らず同程度である必要
はない。液体の密度は、例えばエタノールと水を
適当に混合することにより調整することができ
る。
パノール、ブタノール、ジオキサン、アセトン、
ジメチルホルムアミドなどが利用できるがこれに
限定されない。また液体はゲルと同程度の密度で
あることが望ましいが、必らず同程度である必要
はない。液体の密度は、例えばエタノールと水を
適当に混合することにより調整することができ
る。
またその液体に、B,Ge,P,Al,Sb,Ti,
Zr,Pb,Csなどの元素を添加しておき、ゲルを
その液体中に数時間保つことにより、製造される
ガラスに該元素を添加することができる。
Zr,Pb,Csなどの元素を添加しておき、ゲルを
その液体中に数時間保つことにより、製造される
ガラスに該元素を添加することができる。
ゲルを液体中で取り出す際は、必らずしも取り
出されたゲル全体が液体中にある必要はなく、少
なくとも一部が液体中にあれば効果はある。例え
ば第2図のようであつても良い。なお第2図の符
号は第1図と共通である。また、ゲルの取り出し
方は押し出すことに限定されず、液体中で取り出
せるのであれば、どのような方法でも良い。例え
ば、三ツ割りの円筒容器を用い、液体中で容器を
3つに割りゲルを取り出しても良い。
出されたゲル全体が液体中にある必要はなく、少
なくとも一部が液体中にあれば効果はある。例え
ば第2図のようであつても良い。なお第2図の符
号は第1図と共通である。また、ゲルの取り出し
方は押し出すことに限定されず、液体中で取り出
せるのであれば、どのような方法でも良い。例え
ば、三ツ割りの円筒容器を用い、液体中で容器を
3つに割りゲルを取り出しても良い。
また、本発明はある程度乾燥が進んだゲルをと
り出すのにも利用できる。例えば第3図のよう
に、内面にシリコーンを塗つた容器43の中のあ
る程度乾燥して縮んだゲル41を容器43よりは
径、高さの大きな容器4の中の水45につけ浮力
で浮き上がらせて取りだすことができる。このよ
うにしないと取り出す際ゲルに傷がつきやすい。
この方法はゲルを液体中につけるため、充分乾燥
したゲルもとりだすのに用いるのは好ましくな
い。
り出すのにも利用できる。例えば第3図のよう
に、内面にシリコーンを塗つた容器43の中のあ
る程度乾燥して縮んだゲル41を容器43よりは
径、高さの大きな容器4の中の水45につけ浮力
で浮き上がらせて取りだすことができる。このよ
うにしないと取り出す際ゲルに傷がつきやすい。
この方法はゲルを液体中につけるため、充分乾燥
したゲルもとりだすのに用いるのは好ましくな
い。
これまで、アルコキシドを原料に用いる場合に
ついて述べてきたが、それに限らず、ガラス原料
のゾル液を得、ゾル液をゲル化し、ゲルを乾燥さ
せ、その乾燥ゲルを焼結してガラスを製造する場
合であれば本発明を利用することができる。例え
ば、発煙状のシリカ微粉末を、一旦、造粒した後
水と混合してゾル液とし、これを容器に流しこ
み、ゲル化し、乾燥し、焼結してガラスを得る
(特開昭58−26048号公報)場合も、ゲルを液体中
でとりだすことにより、より容易に大きなゲルを
とりだすことができる。
ついて述べてきたが、それに限らず、ガラス原料
のゾル液を得、ゾル液をゲル化し、ゲルを乾燥さ
せ、その乾燥ゲルを焼結してガラスを製造する場
合であれば本発明を利用することができる。例え
ば、発煙状のシリカ微粉末を、一旦、造粒した後
水と混合してゾル液とし、これを容器に流しこ
み、ゲル化し、乾燥し、焼結してガラスを得る
(特開昭58−26048号公報)場合も、ゲルを液体中
でとりだすことにより、より容易に大きなゲルを
とりだすことができる。
光フアイバを作る場合、内側の屈折率が高く、
外側の屈折率が低い、コア・クラツド構造を持つ
ガラス棒が必要である。コア・クラツド構造を持
つゲルは次のようにして得ることができる。第4
図に示すようにまずコアになるゲル1を内径の小
さな管3中で作る。一方内径のより大きな管4に
クラツドになるゾル液55を入れる。該ゾル液5
5中に、上記のコアになるゲル1を押しだし、ク
ラツドになるゾル液55がゲル化するまで保持す
る。
外側の屈折率が低い、コア・クラツド構造を持つ
ガラス棒が必要である。コア・クラツド構造を持
つゲルは次のようにして得ることができる。第4
図に示すようにまずコアになるゲル1を内径の小
さな管3中で作る。一方内径のより大きな管4に
クラツドになるゾル液55を入れる。該ゾル液5
5中に、上記のコアになるゲル1を押しだし、ク
ラツドになるゾル液55がゲル化するまで保持す
る。
こうして得られたゲルを乾燥し、焼結すること
によりコア・クラツド構造を持つ、光フアイバ母
材用ガラスが得られる。ゲルの乾燥及び焼結の際
収縮がおこるがコア部とクラツド部で収縮率がほ
ぼ同程度になるようにしておく必要がある。
によりコア・クラツド構造を持つ、光フアイバ母
材用ガラスが得られる。ゲルの乾燥及び焼結の際
収縮がおこるがコア部とクラツド部で収縮率がほ
ぼ同程度になるようにしておく必要がある。
以下、実施例により、本発明の製造方法を具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例 1
Si(OCH3)419.0gとエタノール23.0gをマグネ
チツクスターラで混合し、その中に13%アンモニ
ア水6滴を加えた水18.0gを加えさらに混合し
た。この液を、一端をアルミ箔とシリコーン系接
着剤で封じたガラス管(長さ15cm、内径8mm)4
本に8分目ずつ入れた。このまま室温に放置しゲ
ル化させた。ゲル化、1時間後、1つの管からア
ルミ箔をとり除き、管の反応側より柔らかい紙を
丸めて入れ、棒でその紙を押すことによりゲルを
押しだした。ところがゲルは自重のため途中で折
れ、長さ7cm程度のゲルしか得られなかつた。別
の管でも同じことを試みたが同じく7cm程度のゲ
ルしか得られなかつた。
チツクスターラで混合し、その中に13%アンモニ
ア水6滴を加えた水18.0gを加えさらに混合し
た。この液を、一端をアルミ箔とシリコーン系接
着剤で封じたガラス管(長さ15cm、内径8mm)4
本に8分目ずつ入れた。このまま室温に放置しゲ
ル化させた。ゲル化、1時間後、1つの管からア
ルミ箔をとり除き、管の反応側より柔らかい紙を
丸めて入れ、棒でその紙を押すことによりゲルを
押しだした。ところがゲルは自重のため途中で折
れ、長さ7cm程度のゲルしか得られなかつた。別
の管でも同じことを試みたが同じく7cm程度のゲ
ルしか得られなかつた。
次に内径20mm長さ20cmの試験管にエタノールを
入れ、この中にゲルを押しだしたところ長さ約12
cmのゲルを折れることなしにとりだすことができ
た。これをこのまま5時間放置した後エタノール
を捨て、試験管にアルミ箔で軽くフタをし、60℃
恒温槽に入れ約5日で乾燥ゲルを得た。
入れ、この中にゲルを押しだしたところ長さ約12
cmのゲルを折れることなしにとりだすことができ
た。これをこのまま5時間放置した後エタノール
を捨て、試験管にアルミ箔で軽くフタをし、60℃
恒温槽に入れ約5日で乾燥ゲルを得た。
のこりの1本のゲルは内径20mm長さ20cmの試験
管に、エタノール60gにホウ酸1.0gの割合で溶
かした液を入れこの中にゲルを押しだし、長さ約
12cmのゲルを折れることなしにとりだした。これ
をこのまま5時間放置した後エタノールを捨て、
試験管にアルミ箔で軽くフタをし、60℃恒温槽に
入れ、約5日で乾燥ゲルを得た。
管に、エタノール60gにホウ酸1.0gの割合で溶
かした液を入れこの中にゲルを押しだし、長さ約
12cmのゲルを折れることなしにとりだした。これ
をこのまま5時間放置した後エタノールを捨て、
試験管にアルミ箔で軽くフタをし、60℃恒温槽に
入れ、約5日で乾燥ゲルを得た。
このようにして得られた2本の乾燥ゲルを1300
℃で焼結し、透明ガラスを得た。
℃で焼結し、透明ガラスを得た。
実施例 2
実施例1と同じ組成のゾル液を一端をアルミ箔
とシリコーン系接着剤で封じたガラス管(長さ
150cm、内径8mm)に130cmの長さに入れた。これ
をゲル化させ、ゲル化1時間後に一端を封じエタ
ノールを入れたガラス管(長さ130cm、内径12mm)
の中にゲルを押し出し、両端十数cmをとりのぞ
き、95cmのゲルを得た。
とシリコーン系接着剤で封じたガラス管(長さ
150cm、内径8mm)に130cmの長さに入れた。これ
をゲル化させ、ゲル化1時間後に一端を封じエタ
ノールを入れたガラス管(長さ130cm、内径12mm)
の中にゲルを押し出し、両端十数cmをとりのぞ
き、95cmのゲルを得た。
実施例 3
Si(OCH3)49.5gとエタノール11.5gをマグネ
チツクスターラで混合し、その中に13%アンモニ
ア水1滴を含む水9.0gにCSNO30.06gを溶かし
たものを加え、さらに混合した。
チツクスターラで混合し、その中に13%アンモニ
ア水1滴を含む水9.0gにCSNO30.06gを溶かし
たものを加え、さらに混合した。
この液を一端をアルミ箔とシリコーン系接着剤
で封じたガラス管(長さ15cm、内径8mm)に8分
目入れた。そのまま室温に放置し、ゲル化させ
た。ゲル化1時間後、Si(OCH3)419gとエタノ
ール23gをマグネチツクスターラで混合し、その
中に13%アンモニア水2滴を含む水18.0gを加え
さらに混合した。この液を一端を封じたガラス管
(長さ15cm、内径25mm)に入れた。この中に前記
ゲルを約1cm残して押しだした。このときの状態
は第4図のようである。このままの状態でゾル液
をゲル化させ、コア・クラツド構造を持つ長さ約
10cmのゲルを得た。
で封じたガラス管(長さ15cm、内径8mm)に8分
目入れた。そのまま室温に放置し、ゲル化させ
た。ゲル化1時間後、Si(OCH3)419gとエタノ
ール23gをマグネチツクスターラで混合し、その
中に13%アンモニア水2滴を含む水18.0gを加え
さらに混合した。この液を一端を封じたガラス管
(長さ15cm、内径25mm)に入れた。この中に前記
ゲルを約1cm残して押しだした。このときの状態
は第4図のようである。このままの状態でゾル液
をゲル化させ、コア・クラツド構造を持つ長さ約
10cmのゲルを得た。
〔発明の効果〕
本発明の方法は大きなゲルを容易にとりだすこ
とができ、さらに本発明の方法を用いてコア・ク
ラツド構造を持つ光フアイバ用ゲルをも容易に得
ることができる優れたゾルゲル法によるガラスの
製造方法である。
とができ、さらに本発明の方法を用いてコア・ク
ラツド構造を持つ光フアイバ用ゲルをも容易に得
ることができる優れたゾルゲル法によるガラスの
製造方法である。
第1〜4図は本発明方法の実施態様を説明する
図であつて、第1図は未乾燥ゲルを液体5中に押
し出す図、第2図はゲルの一部分のみが液体中に
場合を示す図、第3図はある程度まで乾燥したゲ
ルを取り出す場合の図、第4図は本発明のコア・
クラツド構造を有するゲルを得る方法を説明する
図である。第5図は、従来のゲルの取り出し方を
説明する図である。
図であつて、第1図は未乾燥ゲルを液体5中に押
し出す図、第2図はゲルの一部分のみが液体中に
場合を示す図、第3図はある程度まで乾燥したゲ
ルを取り出す場合の図、第4図は本発明のコア・
クラツド構造を有するゲルを得る方法を説明する
図である。第5図は、従来のゲルの取り出し方を
説明する図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ガラス原料のゾル液を得、ゾル液をゲル化
し、該ゲルを乾燥させ、該乾燥ゲルを焼結して、
ガラスを製造する方法に於いて、乾燥が必要なゲ
ルを取り出す際、ゲルの少なくとも一部が液体中
にあるようにして取り出すことを特徴とする、ガ
ラスの製造方法。 2 ガラス原料のゾル液を得、ゾル液をゲル化
し、該ゲルを乾燥させ、該乾燥ゲルを焼結して光
フアイバ母材用ガラスを製造する方法において、
乾燥が必要な第1のゲルを取り出す際、第1のゲ
ルの少なくとも1部が、第2のゲルとなり得る第
2のゾル液中にあるようにして取り出し、第1の
ゲルを第2のゾル液中に保持した状態で第2のゾ
ル液をゲル化させ、それにより第1のゲルをコア
とし第2のゲルをクラツドとする、コア・クラツ
ド構造を有するゲルを得ることを特徴とするガラ
スの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22691484A JPS61106427A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22691484A JPS61106427A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61106427A JPS61106427A (ja) | 1986-05-24 |
| JPH0520365B2 true JPH0520365B2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16852575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22691484A Granted JPS61106427A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61106427A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645473B2 (ja) * | 1987-12-08 | 1994-06-15 | 旭硝子株式会社 | ゾルゲル法シリカ繊維製造用紡糸ノズル装置 |
| CA2161160C (en) * | 1994-12-29 | 2000-01-04 | Edwin Arthur Chandross | Fabrication including sol-gel float processing |
| US6080339A (en) * | 1997-09-26 | 2000-06-27 | Lucent Technologies Inc. | Process for fabricating silica article utilizing sol-gel extrusion |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP22691484A patent/JPS61106427A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61106427A (ja) | 1986-05-24 |
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