CN113031171B - 光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***,包括陶瓷壳体、光源折射陶瓷支架;光源折射陶瓷支架包括陶瓷支架、折射棱镜膜片,陶瓷支架内开设有沿其长度方向延伸的折线通道,折线通道的起点处、终点处以及拐角处均与相应的陶瓷支架侧壁相通,且在侧壁上形成多个圆形通口,折线通道起点处对应的圆形通口为进光口,其它圆形通口为出光口;所述出光口处均设置有折射棱镜膜片;陶瓷壳体为方形壳体,陶瓷壳体内设置有方形的放置槽;光源折射陶瓷支架固定安装于放置槽内。将本发明的陶瓷内封装壳体***应用于光纤多路连接器,传输效率得到有效提升,信号衰耗少,使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合到接收光纤中。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域,尤其涉及一种光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***及加工工艺。
背景技术
第五代移动通信技术(5th generation wireless systems,简称5G)是最新一代蜂窝移动通信技术,具有高速度、高可靠、低时延、低功耗、大连接等特性,大大推动了远程医疗、工业控制、远程驾驶、智慧城市、智能家居等应用的普及,有望成为未来经济和社会发展的关键基础设施。5G技术特点决定了其通信量较大,如果仅依靠增加光纤数量来实现,是非常困难的。传统的单向传输光纤连接器已渐渐展露弊端不能满足光纤容量的扩张需求,拓展光纤容量迫在眉睫。波分复用是一种波长透射其余波长反射的方法,能够解决光纤容量不足问题。
波分复用技术是指在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息。光纤陶瓷连接器作为波分复用技术***不可缺少的关键组成部分,主要用于替代金属连接器,实现***中设备间、设备与仪表间、设备与光纤间以及光纤与光纤间的非永久性多路端面精密连接,使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合到接收光纤中。
目前市场上常见的光纤连接器为三端口设计,它需要多个三端口连接器拼接而成,虽然具有良品率高等优点,但是由于其存在体积比较大、损耗大、耗材多、成本高、安装时间长、人工贵等缺点,所以急需要新型光纤连接器来替代三端口连接器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***及加工工艺,将本发明的陶瓷内封装壳体***应用于光纤多路连接器,传输效率得到有效提升,信号衰耗少,使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合到接收光纤中,且安装便捷,成本低。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***,包括陶瓷壳体、光源折射陶瓷支架;所述光源折射陶瓷支架设置在陶瓷壳体内部。
进一步的,所述光源折射陶瓷支架包括陶瓷支架、折射棱镜膜片,所述陶瓷支架为方形体结构,所述陶瓷支架内开设有沿其长度方向延伸的折线通道,所述折线通道的起点处、终点处以及拐角处均与相应的陶瓷支架侧壁相通,且在侧壁上形成多个圆形通口,所述折线通道起点处对应的圆形通口为进光口,其它圆形通口为出光口,所述出光口处均设置有折射棱镜膜片。
进一步的,所述陶瓷支架的两侧侧壁上均设置有N个出光口,所述N为正整数,3≤N≤7,位于所述陶瓷支架同一侧的圆形通口等间距设置,每一所述圆形通口与其相对的另一侧的圆形通口在陶瓷支架宽度方向上具有重叠区域。
进一步的,所述折线通道中的每一段直线通道均与其两端对应的圆形通口具有同一轴线,所述折线通道的夹角为25-30°,所述圆形通口的直径为1.1-1.7mm,所述陶瓷支架的宽度为4-6.5mm。
进一步的,所述陶瓷支架包括上下对称设置的上支架和下支架,所述上支架和下支架均为方形体结构;
所述上支架和下支架相对的一面开设有相对称的折线槽,所述折线槽的起点处、终点处以及拐角处均与相应的上支架和下支架侧壁相通,且在侧壁上形成半圆形缺口,上下两条所述折线槽拼合为折线通道,上下相对的两个所述半圆形缺口拼合成圆形通口;
所述下支架上端面开设有限位孔,所述限位孔所对应的上支架下端面固定有与限位孔相匹配的限位柱,所述限位柱位于限位孔内并与限位孔接触连接。
进一步的,所述陶瓷支架同一侧的多个所述折射棱镜膜片由一个膜片保护槽共同固定,所述折射棱镜膜片对应的膜片保护槽上开设有安装孔,所述折射棱镜膜片固定在安装孔内,所述膜片保护槽与陶瓷支架侧壁固定连接。
进一步的,所述陶瓷壳体为方形壳体,所述陶瓷壳体内设置有方形的放置槽,所述光源折射陶瓷支架固定安装于放置槽内;
所述出光口对应的陶瓷壳体两侧侧壁上均开设有与对应折线通道方向一致的导光孔,所述导光孔的直径为出光口直径的1.1-1.5倍;
所述进光口所对应的陶瓷壳体侧壁上开设有与对应折线通道方向一致的进光孔,所述进光孔的直径为进光口直径的0.15-0.4倍;
所述放置槽上端四周一体成型有围板,所述围板内的放置槽的上端面上放置有陶瓷盖板。
作为一个总的发明构思,本发明提供了一种光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***的加工工艺,包括以下步骤:
1)毛坯制作:制备氧化铝陶瓷材料;所述氧化铝陶瓷材料的原料中含有异质核-壳结构增韧剂;
所述异质核-壳结构增韧剂由以下方法制备得到:
①将稀土金属硝酸盐与去离子水、无水乙醇配制成质量浓度为20-30%的稀土阳离子混合液;所述去离子水、无水乙醇的质量比为1:1-1.5;
所述稀土金属硝酸盐为硝酸钇、硝酸铈、硝酸镧的混合物;所述硝酸钇、硝酸铈、硝酸镧的摩尔比为1:0.2-0.3:0.5-0.8;
②将平均粒径为30-80nm的纳米氧化铝粉末倒入稀土阳离子混合液中,纳米氧化铝粉末与稀土阳离子混合液的质量比为1:0.3-0.5;充分混合后球磨,然后,将获得的悬浮液在真空烘箱中干燥,以除去水和乙醇;
③将干燥后所获得的粉体研磨细化,过200目筛,在780-810℃的马弗炉中煅烧1-1.5h,得到异质核-壳结构增韧剂;
2)精密研磨加工。
本发明采用多种稀土离子以硝酸盐的形式通过液相途径涂覆于纳米氧化铝粉体表面,从而获得多元稀土氧化物涂覆粉体(异质核-壳结构增韧剂),制备方法简单、易于操作。通过核-壳结构的构建,使增韧剂用于制备氧化铝陶瓷材料时,增大了稀土元素与氧化铝陶瓷的接触面积,能更好地促进氧化铝与助烧剂发生组分反应,生成低共熔物填充于间隙间,提高陶瓷致密性。此外,高温煅烧时,稀土氧化铝陶瓷核-壳增韧剂360度包覆于氧化铝晶粒表面,增韧剂中各稀土氧化物与纳米氧化铝配合,可有效抑制晶粒畸形长大,使内部氧化铝陶瓷结构更为致密,增韧效果好。与直接添加稀土和纳米氧化物相比,更有利于形成中间相,抑制陶瓷晶粒长大,提高陶瓷强度和韧性。
进一步的,所述加工工艺包括以下步骤:
1)毛坯制作:
①按以下质量百分比称取各原料:白蜡12-12.8%、蜂蜡0.08-0.15%,余量为粉料;
所述粉料由以下重量百分比的原料混合组成:异质核-壳结构增韧剂2-2.5%、高岭土0.01-0.03%、二氧化硅0.015-0.025%、碳酸钙0.03-0.05%、油酸4-5.5%,余量为氧化铝;
②球磨处理:将粉料装入铝盘,放入烤箱内烘烤,烘烤时间为10-15小时,烘烤温度为150-160℃;放入球磨机中,球磨16-20小时;
③蜡饼制作:将白蜡、蜂蜡以及经步骤②处理得到的粉料放入搅料桶内,加热至100℃,搅拌2小时后放出,过50目分样筛,用不锈钢盘装入并冷却,出盘,得蜡饼;
④成型处理:将蜡饼经70-90℃熔化搅拌后,送热压成型机台,将特定金属模具放置机台铸压部位而成型,气压为5.5-6.5KG,加热口温度为58-76℃;冷却后脱模,得陶瓷毛坯;
⑤烧结:将陶瓷毛坯至于单孔推杆窑中,先升温至300-400℃,烧结30-50分钟;再将温度升温至1620-1628℃,烧结20-25分钟;冷却出窑,得氧化铝陶瓷材料;
2)精密研磨加工:将氧化铝陶瓷材料进行加工,研磨至合格尺寸,得陶瓷部件。
进一步的,所述加工工艺包括以下步骤:
1)毛坯制作:
①按以下质量百分比称取各原料:异质核-壳结构增韧剂1.8-2.3%、氧化硅0.95-1.05%、碳酸钙2.8-3.0%、苏州土1.12-1.17%、二氧化锆4-4.3%、二氧化钛0.03-0.08%、二氧化锰0.01-0.03%,余量为氧化铝;
②球磨处理:将称取的原料装入铝盘,放入烤箱内烘烤,烘烤时间为8-10小时,烘烤温度为150-160℃;放入球磨机中,球磨20-24小时,得混合粉料;
③预烧:将混合粉料先升温至1200-1260℃,预烧1.5-2小时,随炉冷却至室温后,破碎球磨,过50目分样筛,烘干,得预烧粉体;
④烧结:将预烧粉体进行干压,再进行高温烧结,得氧化铝陶瓷材料;
2)精密研磨加工:将氧化铝陶瓷材料进行加工,研磨至合格尺寸,得陶瓷部件。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、采用本发明的陶瓷内封装壳体***的光纤多路连接器,信号衰耗少,单模光纤中的激光从进口端进入连接器,通过光线的直线传播和棱镜的反射传播,可实现***中设备间、设备与仪表间、设备与光纤间以及光纤与光纤间的非永久性多路端面精密连接,使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合到接收光纤中(信号衰减量≤1.2dB/km)。
2、本发明光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***的主要用途是用以实现光纤的接续,通过合理限定折线通道的夹角以及圆形通口的直径,在折射过程中,即可保证光束的传播,又可使杂乱的信号较少,有效提升光纤传输的质量。本发明陶瓷内封装壳体***安装便捷,整体体积小,生产成本低。
3、本发明制作工艺分为毛坯制作和精密研磨加工。将异质核-壳结构增韧剂与氧化铝、高岭土、二氧化硅、碳酸钙、油酸、白蜡、蜂蜡制备氧化铝陶瓷,以及将异质核-壳结构增韧剂与氧化铝、氧化硅、碳酸钙、苏州土、氧化锆等制备氧化铝陶瓷,各原料之间相互配合,并分别结合相应优化的制备方法,使制备得到的氧化铝陶瓷均韧性好、强度高,耐高温性好,加工时不易崩裂,因此在使用所得氧化铝陶瓷加工产品时,可大大提高产品良率,大大降低企业生产成本,并且可使产品的加工精度达到亚微米级,刚性好,整体精度高(形位尺寸公差控制在0.02-0.05mm之间),并有利于减少光衰。
4、本发明中的光源折射陶瓷支架可实现波分复用的最大化利用,通过将射进光信号多分支传输,复制独立光束,光束之间互不影响,结合采用本发明制备的氧化铝陶瓷材料加工相应陶瓷部件,有效减少了光衰,传输效率提升了2%-5%。
5、采用本发明的陶瓷内封装壳体***的光纤多路连接器,可替代金属连接器,是不可缺少的无源器件。相应的光纤陶瓷多路连接器传输距离远,在100Mbps的以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离;使用寿命长。传统的金属连接器使用寿命一般不超过20年,采用本发明陶瓷内封装壳体***的光纤陶瓷多路连接器的使用寿命可达50-80年。
6、本发明光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***具有良好的市场发展前景,并可创新传统生产技术,拓展陶瓷材料应用领域;促进产业升级,推进技术发展;具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是陶瓷内封装壳体与光源折射陶瓷支架装配后的立体结构示意图;
图2是图1另一角度的立体结构示意图;
图3是光源折射陶瓷支架的立体结构示意图;
图4是陶瓷支架的立体结构示意图;
图5是陶瓷支架的前视图;
图6是陶瓷支架的后视图;
图7是下支架的立体结构示意图;
图8是上支架的立体结构示意图;
图9是下支架的俯视图;
图10是膜片保护槽与折射棱镜膜片装配后的立体结构示意图;
图11是陶瓷内封装壳体的立体结构示意图;
图12是陶瓷内封装壳的右视图;
图13是陶瓷内封装壳的左视图;
图14是盖上陶瓷盖板后的陶瓷内封装壳体***的俯视图;
图15是本发明陶瓷内封装壳体***的光束传播外部原理图;
图16是本发明陶瓷内封装壳体***的光束传播内部原理图;
图例说明:
1、陶瓷壳体;11、放置槽;12、导光孔;13、进光孔;14、围板;15、陶瓷盖板;2、光源折射陶瓷支架;21、陶瓷支架;211、上支架;212、下支架;22、折射棱镜膜片;23、折线通道;24、折线槽;25、圆形通口;251、进光口;252、出光口;26、限位孔;27、限位柱;28、膜片保护槽;29、竖向通孔。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1:
如图1-14所示,本实施例中的光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***,包括陶瓷壳体1、光源折射陶瓷支架2;光源折射陶瓷支架2设置在陶瓷壳体1内部。
本实施例中,光源折射陶瓷支架2包括陶瓷支架21、折射棱镜膜片22,陶瓷支架21为方形体结构,陶瓷支架21内开设有沿其长度方向(沿左右方向)延伸的折线通道23,折线通道23由首尾顺次相连的多段直线通道组成;折线通道23的起点处、终点处以及拐角处均与相应的陶瓷支架21侧壁相通,且在侧壁上形成多个圆形通口25;折线通道23起点处对应的圆形通口25为进光口251,其它圆形通口25为出光口252;出光口252处均设置有折射棱镜膜片22。折射棱镜膜片22完全覆盖出光口252。
本实施例中,陶瓷支架21的两侧侧壁上均设置有N个出光口252,N为正整数,3≤N≤7。具体的,陶瓷支架21的两侧侧壁上可均设置有5个出光口252。
位于陶瓷支架21同一侧的圆形通口25等间距设置;每一圆形通口25与其相对的另一侧的圆形通口25在陶瓷支架21宽度方向(前后方向)上具有重叠区域。
本实施例中,折线通道23中的每一段直线通道均与其两端对应的圆形通口25具有同一轴线,折线通道23的夹角为25-30°,圆形通口25的直径为1.1-1.7mm,陶瓷支架21的宽度为4-6.5mm。
进一步优选折线通道23的夹角为27°,此时光束传播时的折射角度在13.5度左右,圆形通口25的直径为不大于1.5mm。通过合理限定折线通道23的夹角以及圆形通口25的直径,在折射过程中,即可保证光束的传播,又可使杂乱的信号较少,有效提升光纤传输的质量。
本实施例中,陶瓷支架21包括上下对称设置的上支架211和下支架212,上支架211和下支架212均为方形体结构;
上支架211和下支架212相对的一面开设有相对称的折线槽24,折线槽24的起点处、终点处以及拐角处均与相应的上支架211和下支架212侧壁相通,且在侧壁上形成半圆形缺口;上下两条折线槽24拼合为折线通道23,上下相对的两个半圆形缺口拼合成圆形通口25。
将陶瓷支架21分为上支架211和下支架212,通过拼合上支架211和下支架212,即可得到陶瓷支架21,组装方便,可方便陶瓷支架21的加工,并保证加工的精密度。本实施例中,下支架212上端面开设有限位孔26,限位孔26所对应的上支架211下端面固定有与限位孔26相匹配的限位柱27,限位柱27位于限位孔26内并与限位孔26接触连接。通过设置限位孔26、限位柱27,可便于上支架211和下支架212的定位拼合以及后续固定。折线槽24末端的一段直线槽所对应的上支架211上开设有竖向通孔29,设置竖向通孔29有利于观察和测量光束的质量。
本实施例中,陶瓷支架21同一侧的多个折射棱镜膜片22由一个膜片保护槽28共同固定,折射棱镜膜片22对应的膜片保护槽28上开设有安装孔;折射棱镜膜片22固定在安装孔内,膜片保护槽28与陶瓷支架21侧壁固定连接。
本实施例中,陶瓷壳体1为方形壳体,陶瓷壳体1内设置有方形的放置槽11;光源折射陶瓷支架2固定安装于(可通过粘结剂粘结固定)放置槽11内。出光口252对应的陶瓷壳体1两侧侧壁上均开设有与对应折线通道23(对应折线通道23中直线通道)方向一致的导光孔12;导光孔12的直径为出光口252直径的1.1-1.5倍。
进光口251所对应的陶瓷壳体1侧壁上开设有与对应折线通道23(对应折线通道23中直线通道)方向一致的进光孔13;进光孔13的直径为进光口251直径的0.15-0.4倍;每一导光孔12上端中间所对应的陶瓷壳体1上开可设有竖向穿孔(图中未示出),竖向穿孔的设置有利于观察和测量每束接收光束的质量。
本实施例中,放置槽11上端四周一体成型有围板14,围板14内的放置槽11的上端面上放置有陶瓷盖板15,一般情况下陶瓷盖板15与围板14的四端侧壁均相接触。陶瓷盖板15可通过胶粘剂粘附固定在的放置槽11的上端面。
本实施例中的光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***,依次通过进光孔13、进光口251将传输的多个光信号导入陶瓷支架21中(如图15和图16所示),光信号在折线通道23中传播,通过光线的直线传播和棱镜的反射传播,使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合到接收光纤中,将本发明陶瓷内封装壳体***应用于光纤多路连接器中,信号衰减量≤1.2dB/km。
本实施例中的光源折射陶瓷支架2(相应陶瓷部件采用实施例2-3中的工艺加工得到)可实现波分复用的最大化利用,通过将射进光信号多分支传输,复制独立光束,光束之间互不影响,有效的减少了光衰,传输效率提升了2%-5%。
采用本发明陶瓷内封装壳体***的光纤陶瓷多路连接器传输距离远,在100Mbps的以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离;使用寿命长,使用寿命可达50-80年。
实施例2:
对于实施例1中的陶瓷部件:陶瓷壳体1、陶瓷支架21(包括上支架211、下支架212)、陶瓷盖板16以及膜片保护槽28,采用以下工艺加工得到:
1)毛坯制作:
①按以下质量百分比称取各原料:白蜡12.4%、蜂蜡0.1%,余量为粉料;
粉料由以下重量百分比的原料混合组成:异质核-壳结构增韧剂2%、高岭土0.02%、二氧化硅0.018%、碳酸钙0.035%、油酸5%,余量为氧化铝。
上述异质核-壳结构增韧剂的制备方法,包括以下步骤:
a.将稀土金属硝酸盐与去离子水、无水乙醇配制成质量浓度为25%的稀土阳离子混合液;去离子水、无水乙醇的质量比为1:1。
稀土金属硝酸盐为硝酸钇、硝酸铈、硝酸镧的混合物;硝酸钇、硝酸铈、硝酸镧的摩尔比为1:0.3:0.6。
b.将平均粒径为50nm的纳米氧化铝粉末倒入稀土阳离子混合液中,纳米氧化铝粉末与稀土阳离子混合液的质量比为1:0.5;充分混合后球磨1.5小时;然后,将获得的悬浮液在75℃的真空烘箱中干燥24h,以除去水和乙醇。
c.将干燥后所获得的粉体研磨细化,过200目筛,在800℃的马弗炉中煅烧1h,得到异质核-壳结构增韧剂。
②球磨处理:将粉料装入铝盘,放烤箱内烘烤,烘烤时间为10小时,烘烤温度为150℃;放入球磨机中,球磨18小时。
③蜡饼制作:将白蜡、蜂蜡以及经步骤②处理得到的粉料放入搅料桶内,加热至100℃,搅拌2小时后放出,过50目分样筛,用不锈钢盘装入并冷却,出盘,得蜡饼。
④成型处理:将蜡饼经80℃熔化搅拌后,送热压成型机台,将特定金属模具放置机台铸压部位而成型,气压为6KG,加料口温度为70℃;冷却后脱模,得陶瓷毛坯。
⑤烧结:将陶瓷毛坯至于单孔推杆窑中,先升温至350℃,烧结45分钟;再将温度升温至1628℃,烧结20分钟;冷却出窑,得氧化铝陶瓷材料。
2)精密研磨加工:将氧化铝陶瓷材料进行加工,研磨至合格尺寸,得相应陶瓷部件。
采用上述加工工艺制备陶瓷壳体1,产品良率在98%以上;制备整块的陶瓷支架21,产品良率在96%以上;制备上支架211、下支架212,产品良率在98%以上;制备陶瓷盖板15,产品良率在99%以上;制备膜片保护槽28,产品良率在98%以上。
实施例3:
对于实施例1中的陶瓷部件:陶瓷壳体1、陶瓷支架21(包括上支架211、下支架212)、陶瓷盖板16以及膜片保护槽28,采用以下工艺加工得到:
1)毛坯制作:
①按以下质量百分比称取各原料:异质核-壳结构增韧剂(制备方法同实施例2)2.3%、二氧化硅1.05%、碳酸钙3.0%、苏州土1.15%、二氧化锆4.3%、二氧化钛0.05%、二氧化锰0.02%,余量为氧化铝。
②球磨处理:将称取的原料装入铝盘,放入烤箱内烘烤,烘烤时间为8小时,烘烤温度为160℃;放入球磨机中,球磨20小时,得混合粉料;
③预烧:将混合粉料先升温至1260℃,预烧2小时,随炉冷却至室温后,破碎球磨,过50目分样筛,烘干,得预烧粉体;
④烧结:将预烧粉体进行干压,再进行高温烧结,烧结温度为1580℃,烧结时间为70分钟,得氧化铝陶瓷材料。
2)精密研磨加工:将氧化铝陶瓷材料进行加工,研磨至合格尺寸,得陶瓷部件。
采用上述加工工艺制备陶瓷壳体1,产品良率在98%以上;制备整块的陶瓷支架21,产品良率在95%以上;制备上支架211、下支架212,产品良率在97%以上;制备陶瓷盖板15,产品良率在99%以上;制备膜片保护槽28,产品良率在98%以上。
Claims (4)
1.一种光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***,其特征在于,包括陶瓷壳体(1)、光源折射陶瓷支架(2),所述光源折射陶瓷支架(2)设置在陶瓷壳体(1)内部;
所述光源折射陶瓷支架(2)包括陶瓷支架(21)、折射棱镜膜片(22),所述陶瓷支架(21)为方形体结构,所述陶瓷支架(21)内开设有沿其长度方向延伸的折线通道(23),所述折线通道(23)的起点处、终点处以及拐角处均与相应的陶瓷支架(21)侧壁相通,且在侧壁上形成多个圆形通口(25),所述折线通道(23)起点处对应的圆形通口(25)为进光口(251),其它圆形通口(25)为出光口(252),所述出光口(252)处均设置有折射棱镜膜片(22);
所述陶瓷支架(21)的两侧侧壁上均设置有N个出光口(252),所述N为正整数,3≤N≤7;位于所述陶瓷支架(21)同一侧的圆形通口(25)等间距设置,每一所述圆形通口(25)与其相对的另一侧的圆形通口(25)在陶瓷支架(21)宽度方向上具有重叠区域;
所述折线通道(23)中的每一段直线通道均与其两端对应的圆形通口(25)具有同一轴线,所述折线通道(23)的夹角为25-30°;所述圆形通口(25)的直径为1.1-1.7mm,所述陶瓷支架(21)的宽度为4-6.5mm;
所述陶瓷壳体(1)为方形壳体,所述陶瓷壳体(1)内设置有方形的放置槽(11),所述光源折射陶瓷支架(2)固定安装于放置槽(11)内;
所述出光口(252)对应的陶瓷壳体(1)两侧侧壁上均开设有与对应折线通道(23)方向一致的导光孔(12),所述导光孔(12)的直径为出光口(252)直径的1.1-1.5倍;
所述进光口(251)所对应的陶瓷壳体(1)侧壁上开设有与对应折线通道(23)方向一致的进光孔(13),所述进光孔(13)的直径为进光口(251)直径的0.15-0.4倍;
所述放置槽(11)上端四周一体成型有围板(14),所述围板(14)内的放置槽(11)的上端面放置有陶瓷盖板(15);
且所述***中的陶瓷部件采用包括如下步骤的加工工艺制备得到:
1)毛坯制作:
①按以下质量百分比称取各原料:白蜡12-12.8%、蜂蜡0.08-0.15%,余量为粉料;
所述粉料由以下重量百分比的原料混合组成:异质核-壳结构增韧剂2-2.5%、高岭土0.01-0.03%、二氧化硅0.015-0.025%、碳酸钙0.03-0.05%、油酸4-5.5%,余量为氧化铝;
②球磨处理:将粉料装入铝盘,放入烤箱内烘烤,烘烤时间为10-15小时,烘烤温度为150-160℃;放入球磨机中,球磨16-20小时;
③蜡饼制作:将白蜡、蜂蜡以及经步骤②处理得到的粉料放入搅料桶内,加热至100℃,搅拌2小时后放出,过50目分样筛,用不锈钢盘装入并冷却,出盘,得蜡饼;
④成型处理:将蜡饼经70-90℃熔化搅拌后,送热压成型机台,将特定金属模具放置机台铸压部位而成型,气压为5.5-6.5KG,加热口温度为58-76℃;冷却后脱模,得陶瓷毛坯;
⑤烧结:将陶瓷毛坯至于单孔推杆窑中,先升温至300-400℃,烧结30-50分钟;再将温度升温至1620-1628℃,烧结20-25分钟;冷却出窑,得氧化铝陶瓷材料;
2)精密研磨加工:将氧化铝陶瓷材料进行加工,研磨至合格尺寸,得陶瓷部件;
所述异质核-壳结构增韧剂由以下方法制备得到:
①将稀土金属硝酸盐与去离子水、无水乙醇配制成质量浓度为20-30%的稀土阳离子混合液;所述去离子水、无水乙醇的质量比为1:1-1.5;
所述稀土金属硝酸盐为硝酸钇、硝酸铈、硝酸镧的混合物;所述硝酸钇、硝酸铈、硝酸镧的摩尔比为1:0.2-0.3:0.5-0.8;
②将平均粒径为30-80nm的纳米氧化铝粉末倒入稀土阳离子混合液中,纳米氧化铝粉末与稀土阳离子混合液的质量比为1:0.3-0.5;充分混合后球磨,然后,将获得的悬浮液在真空烘箱中干燥,以除去水和乙醇;
③将干燥后所获得的粉体研磨细化,过200目筛,在780-810℃的马弗炉中煅烧1-1.5h,得到异质核-壳结构增韧剂。
2.根据权利要求1所述的光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***,其特征在于,所述陶瓷支架(21)包括上下对称设置的上支架(211)和下支架(212),所述上支架(211)和下支架(212)均为方形体结构;
所述上支架(211)和下支架(212)相对的一面开设有相对称的折线槽(24),所述折线槽(24)的起点处、终点处以及拐角处均与相应的上支架(211)和下支架(212)侧壁相通,且在侧壁上形成半圆形缺口,上下两条所述折线槽(24)拼合为折线通道(23),上下相对的两个所述半圆形缺口拼合成圆形通口(25);
所述下支架(212)上端面开设有限位孔(26),所述限位孔(26)所对应的上支架(211)下端面固定有与限位孔(26)相匹配的限位柱(27),所述限位柱(27)位于限位孔(26)内并与限位孔(26)接触连接。
3.根据权利要求1所述的光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***,其特征在于,所述陶瓷支架(21)同一侧的多个所述折射棱镜膜片(22)由一个膜片保护槽(28)共同固定,所述折射棱镜膜片(22)对应的膜片保护槽(28)上开设有安装孔,所述折射棱镜膜片(22)固定在安装孔内,所述膜片保护槽(28)与陶瓷支架(21)侧壁固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种光纤多路连接器陶瓷内封装壳体***,其特征在于,所述加工工艺包括以下步骤:1)毛坯制作:
①按以下质量百分比称取各原料:异质核-壳结构增韧剂1.8-2.3%、氧化硅0.95-1.05%、碳酸钙2.8-3.0%、苏州土1.12-1.17%、二氧化锆 4-4.3%、二氧化钛0.03-0.08%、二氧化锰0.01-0.03%,余量为氧化铝;
②球磨处理:将称取的原料装入铝盘,放入烤箱内烘烤,烘烤时间为8-10小时,烘烤温度为150-160℃;放入球磨机中,球磨20-24小时,得混合粉料;
③预烧:将混合粉料先升温至1200-1260℃,预烧1.5-2小时,随炉冷却至室温后,破碎球磨,过50目分样筛,烘干,得预烧粉体;
④烧结:将预烧粉体进行干压,再进行高温烧结,得氧化铝陶瓷材料;
2)精密研磨加工:将氧化铝陶瓷材料进行加工,研磨至合格尺寸,得陶瓷部件。
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