国产光纤连接器用陶瓷部件的研制与开发.docVIP

国产光纤连接器用陶瓷部件的研制与开发(2009/10/22 22:57) 国产光纤连接器用陶瓷部件的研制与开发 前言 自1970年美国康宁公司（Corning Inc）成功研制出光纤以来，光纤通讯至今已历经二十余年的发展，完整的产业体系已然成形。现在由于全球信息通信基础建设（GII：GIO－bal Information Infrastructure）的热潮与互联网络（Internet）的风行，3C（Computer、Communication、Consumer Electronics）整合及多媒体应用的趋势更突显出网络光纤化的重要性、迫切性与必然性。 光纤连接器与光纤跳接线是光纤网路中应用面最广且需求量最大的光被动元件，据美国KMI公司高级分析家 Charles S．Xu最近的分析，1998年世界单模与多模光纤连接器的产量已超过8200万套，到2002年可达2.83亿套。我国是亚太地区第二大单模光纤活动连接器市场，19 96－2002年，我国总的光纤活动连接器（含单、多模）市场将从274.7万套上升到 1363.7万套，市场之大可以想象。 自从武汉邮电科学研究院、原电子部23所和原电子部34所等几个单位开始研制和小批量生产光纤活动连接器至今，我国光纤活动连接器的发展已经历了十多年的历史，走过了很不平坦的道路。 现在，我国已能生产FC、SC、ST等各种不同系列的光纤活动连接器，且各系列连接器的性能指标和外观已经完全可以同国外同类产品相媲美，但是作为连接器核心部件的氧化销陶瓷插针（ferrule）、套筒（sleeve）仍依赖进口，因此严重削弱了产品的技术含量和利润。目前国际上只有日本等发达国家具有生产氧化错插芯和套筒毛坯的技术，而我国仅有少量单位通过进口精密机床加工毛坯，但是最关键的插芯和套筒毛坯生产技术在国内还是空白。 本文在对光纤连接器国产化的必要性和现状进行了概括和分析后，结合我们公司在这方面研制的近况，对该产品制备过程中的技术难点进行简述。 二、陶瓷插芯套管国产化的必要性 国产陶瓷插芯、套筒生产线的建立，最直接的必要性就是填补国内空白，创造新增产值，节约外汇。以目前国内部分需量200多万套计算，每年可节约外汇数百万美元。如果外销，按占领2002年世界需求量的2％即500万套计算，可新增产值近亿元。 此外，陶瓷插芯、套管国产化更能带来很多间接经济效益。国产产品的推出，可打破进口产品的垄断，理顺产品的价格，降低用户的成本。 最后，陶瓷插芯、套管的国产化能够带来广泛的社会效益。首先，对于国外具有技术垄断性的产品，如果我们开发出完全自主产权的技术，必然提高我国该行业的总体技术水平，增强本行业从业人员的民族自信心。其次，国产化将使特定规格产品的研制成为可能，为我国将来开发自己的通信行业标准也打下基础，而一个标准又可能是一个新的产品系列。 三、陶瓷插针、套管国产化面临的问题 连接器器件制造包含光纤插芯和套筒毛坯制造、毛坯加工和器件组装三个步骤。在器件组装方面，由于投资小，工艺简单，所以全国已有五、六十家这样的企业，总的生产能力已超过每年160万套。在毛坯加工方面，已有数家合资和独资企业通过引进技术或技术改造，具有一定的加工能力。因此可以认为，光纤连接器在毛坯加工和器件组装这两个方面，我国已具有一定的技术力量。因此光纤连接器国产化的瓶颈还是在毛坯制备上。 光纤插芯和套简毛坯制备非常困难，这主要是因为，接头和套管的尺寸小，精度要求高，一般的成型方活很难做到。只有在高的压力和精密的模具条件下通过塑性成型方法才有可能制备高精度的还体。而这些技术在我国，一直处于研究阶段，并没有投入到生产中。 光纤插芯和套筒毛坯的制备在我国滞后，也有我国陶瓷产业界科研和生产衔接不足的原因。我国工业陶瓷以氧化铝居多，由于产品品种陈旧，因此生产技术水平一直较低，但同时具有很强科研能力的院所过去却没有足够的支持从事此类产品开发。此外，光纤连接器的制造还需要毛坯制造、加工和器件组装的合作，而我国目前这三个方面的沟通还有待加强 我们公司在我国结构陶瓷研究中具有领先地位，自从进入科学院创新工程之后，所结构陶瓷工程中心更加大了知识、技术创新的力度。在过去研究工作的基础上，初步突破了套简毛坯的制备技术，并已经有小批量产品投入市场。插芯毛坯的样品也已研制成功，目前正在进行进一步的试验。 四、光纤连接器用陶瓷部件的制备 为了保证插芯能够加工到极高的精度和相当的表面光洁度，套筒能够加工成具有高的强度、足够弹性的对中部件，要求陶瓷坯体致密度高，显微组织均匀一致。目初只有采用纳米级超纯、超细粉体制备的相变增韧氧化铝，可以达到这样的要求。但是，仅仅确定了材料种类还远远不够，制备光纤连接器用陶瓷部件还有许多技术难点。 ?高性能陶瓷的基本工艺流程包括粉料合成、粉料调整、成型、烧结前预处理和烧