How it Works: Vapor Deposition

通过这种看似与玻璃无关的制造工艺,康宁生产出了全世界最纯净的玻璃。

气相沉积是一种高温工艺,通过在生长表面上沉积一层又一层微小的玻璃颗粒来制造玻璃,而不是冷却熔融液体。

气相沉积是康宁在光纤领域取得世界领先地位的关键。康宁还采用此工艺生产其他先进玻璃技术产品,如精密的望远镜反射镜。

这来自于康宁丰富的材料知识、工艺控制专业知识、尖端设备设计和自动化技术的经典组合。

工作原理

此工艺包括多种形式,但康宁最常用的是外部气相沉积 (OVD),它可以在固态基质顶部(或周围)以极小的薄层"制作"新的玻璃。

例如,制造光纤时,从含硅(有时还包含被称为“掺杂剂”的受控添加剂)的液体中生成蒸汽。燃烧过程将产生极小的氧化玻璃颗粒(被称为“烟灰”)和未燃烧蒸汽的混合物。蒸汽转而会凝结在颗粒周围,然后进一步聚集,粘附在基质上。

蒸汽严密地沉积在长长的陶瓷饵杆周围。一层又一层的蒸汽与玻璃微粒产生反应,最终形成超纯净的玻璃。取下饵杆后,完美的玻璃管(被称为“预制棒”)将在极高温度下被压实,并拉制成细如发丝的光纤。 

对于镜头、反射镜和多年来美国宇宙飞船用的玻璃舷窗,气相沉积直接发生在玻璃制造过程中,然后形成庞大、密实的整块玻璃。制造大型望远镜反射镜可能需要超过一年时间。

为什么重要

对于光纤和望远镜镜头之类的产品,玻璃不能包含任何有碍光透射的污染物,哪怕是最小的污染物。气相沉积能够严格控制可能进入蒸汽,进而融入玻璃的化学物质。最终制造出能够想象的最纯净、具有非凡适用性的玻璃。

观看下方视频,了解气相沉积工艺的工作原理。