How it Works: Vapor Deposition

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Corning produit l’un des verres les plus purs du monde via un processus qui semble, au premier abord, ne semble pas impliquer le verre du tout.

Il s’agit du dépôt en phase vapeur, un processus haute température qui crée du verre en déposant, couche après couche, de minuscules particules de verre sur une surface qui s’étend, plutôt que de refroidir un liquide fondu.

Le dépôt en phase vapeur est un facteur clé du leadership mondial de Corning dans la fibre optique. Il s’agit également du processus utilisé par Corning pour produire d’autres verres techniques tels que les miroirs sophistiqués des télescopes.

Ce processus associe connaissance approfondie des matériaux, expertise du contrôle des processus, conception d’équipements de pointe et automatisation.

Fonctionnement

Il existe plusieurs formes de ce processus, mais l’une des plus courantes chez Corning est le dépôt en phase vapeur extérieur qui « crée » le verre avec de minuscules couches superposées sur (ou autour) d’un substrat solide.

Par exemple, lors de la fabrication de la fibre, la vapeur provient de liquides contenant du silicium, et parfois des additifs contrôlés appelés dopants. Ainsi, le processus de combustion produit des particules de verre minuscules et oxydées, appelées suie, et une vapeur non brûlée. Cette vapeur se condense autour des particules, qui s’agrègent davantage et adhèrent au substrat.

La vapeur est méticuleusement déposée autour d’une longue tige de métal en céramique. Couche après couche, la réaction de la vapeur aux micro particules de verre entraîne la formation d’un verre ultra pur. Au moment de retirer la tige, le tube de verre parfait (préforme) est renforcé à forte chaleur et intégré à de la fibre optique de l’épaisseur d’un cheveu. 

Pour les lentilles, miroirs et, pendant de nombreuses années, vitres des navettes spatiales des États-Unis, le dépôt en phase vapeur a lieu dans le cadre d’un processus « direct sur verre » pour obtenir des monolithes denses et de grande dimension. La fabrication d’un miroir de télescope de grande taille peut durer plus d’un an.

Pourquoi c’est important

Pour les produits tels que la fibre optique et les lentilles de télescope, le verre doit être dépourvu de la moindre impureté susceptible de venir interrompre la propagation de la lumière. Le dépôt de vapeur permet un contrôle étroit des produits chimiques de la vapeur et, donc, du verre. Le résultat est un verre d’une pureté inégalée permettant des applications extraordinaires.

Regardez la vidéo ci-dessous (en anglais) pour découvrir le fonctionnement du processus de dépôt en phase vapeur.

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