摘要：氧化锆陶瓷插芯及套筒是光纤活动衔接器中的核心部件，2000年曾经国际上只要京瓷（Kyocera）、东陶（Toto）等几家日本公司把握氧化锆陶瓷插芯及套筒的完好出产技能。近十年来，我国大陆和台湾十几家企业从国外引入陶瓷插芯出产线，现在陶瓷插芯已形成了月产2000万只以上的出产能力。日本一向未向我国转让氧化锆陶瓷套筒技能，国内企业和研讨单位经过数年的研制，已把握了从氧化锆粉体到精细加工的陶瓷套筒全套出产技能，产品已大部分替代进口产品，现在国产陶瓷套筒已形成了月产1500万只以上的出产能力，成为最大的陶瓷套筒出产国。

　　氧化锆陶瓷插芯及套筒是光纤活动衔接器中的核心部件，2000年曾经国际上只要京瓷（Kyocera）、东陶（Toto）等几家日本公司把握氧化锆陶瓷插芯及套筒的完好出产技能。近十年来，我国大陆和台湾十几家企业从国外引入陶瓷插芯出产线，现在陶瓷插芯已形成了月产2000万只以上的出产能力。日本一向未向我国转让氧化锆陶瓷套筒技能，国内企业和研讨单位经过数年的研制，已把握了从氧化锆粉体到精细加工的陶瓷套筒全套出产技能，产品已大部分替代进口产品，现在国产陶瓷套筒已形成了月产1500万只以上的出产能力，成为最大的陶瓷套筒出产国。

　　国内从事氧化锆套筒研讨的单位首要有上海硅酸盐研讨所及清华大学陶瓷国家重点试验室等。精细加工套管的工业根底是挂钟元件加工业，我国有很好的工业根底，并且在加工中要运用很多的劳动力，我国进行陶瓷套筒出产有很大的优势。我国最早从事套筒规划的出产企业有天津超科公司、北京紫光方大陶瓷公司、天津高石陶瓷公司及深圳爱尔创科技有限公司等。深圳爱尔创技能有限公司现在是国内最大的氧化锆陶瓷套筒出产企业，2001年开端选用国产氧化锆粉体进行陶瓷套筒出产的研制， 2002年头取得成功。现在氧化锆陶瓷套筒制品的出产值已到达月产500万只，产值占国产套管的30％以上，产品质量得到国内外干流用户认可，并已部分替代日本产品，运用在严重工程的光纤骨干线上。

　　我国对氧化锆陶瓷插芯及套筒的国产化非常重视，在“十五”国家“863”高技能发展计划中，别离对“光纤衔接器陶瓷插芯用氧化锆粉体”(承当单位：上海硅酸盐研讨所)及“光纤衔接器用氧化锆陶瓷套筒大规划国产化技能”（承当单位：深圳爱尔创科技有限公司，清华大学）进行了支撑，经过几年的尽力，我国从氧化锆粉体到插芯、套筒的出产技能都取得了很大发展，成为了世界上最大的光纤衔接器用氧化锆陶瓷插芯及套筒出产国。国内现已有氧化锆粉体出产厂家研讨出了可用于光纤衔接器插芯及套筒的粉体，质量到达了日本TOSOH公司的水平，为我国氧化锆插芯及套筒的大规划国产化打下了良好根底。

　　一般要求活动衔接器的插入损耗小于0.20dB，有必要使陶瓷套筒的技能指标满意以下要求（以某一类型为例）：

　　近年来陶瓷套筒的技能进步首要体现在国产氧化锆纳米粉体的质量的大幅度进步及氧化锆陶瓷套筒在运用过程中破损的下降及运用寿数的进步。

　　(a)选用一般氧化锆超细粉体制作的插芯长时间运用后的端面状况（因为相变，外表粗糙度下降） (b) 选用专用氧化锆插芯粉体制作的氧化锆插芯长时间运用后状况（外表粗糙度无变化）

　　用于制作陶瓷插芯及套筒的纳米氧化锆质料长时间以来被日本所独占，日本Tosoh公司及住友大阪水泥公司出产的氧化锆粉体具有纯度高、烧结温度低、密度高、资料强度高级特色，而曩昔我国出产的氧化锆粉体质量上与日本产品友较大距离，无法用于出产插芯和套筒。选用不合格氧化锆粉体出产陶瓷插芯或套筒时，产品长时间运用今后，插芯端面会变粗糙，使插芯的插入损耗大幅度添加（如图1所示）；而套筒因为老化强度会大幅度下降，套筒会发生破损。深圳爱尔创公司的前身为北京爱尔创精细陶瓷技能有限公司，2001年1月成立于北京中关村上地科技园，开端与国内相关厂家协作，致力于用于陶瓷插芯及套筒氧化锆粉料地研制作业。用于陶瓷套筒氧化锆粉料的根本要求为烧结温度小于1500℃，烧结密度大于6.0g/cm3，三点曲折强度大于900MPa；用于陶瓷插芯氧化锆粉料的根本要求为烧结温度小于1400℃（最好为1350℃），烧结密度大于6.0g/cm3，三点曲折强度大于800MPa。几年来开发了多个系列的粉体，能够别离满意陶瓷插芯及套筒的要求，其间2002年开发成功ultra-2氧化锆粉体在1450℃的烧结密度到达6.02 g/cm3， 强度和外观都到达陶瓷套筒的要求，为陶瓷套筒国产化打下了根底。经过进一步研讨攻关，2003年开发成功ultra-3氧化锆粉体，1350℃的烧结密度到达6.03 g/cm3，1450℃的烧结密度到达6.05 g/cm3，粉料的烧结特性及其烧结后资料强度都到达了日本Tosoh公司的水平。图3为几种国产纳米氧化锆陶瓷粉料与日本粉料烧结特性的比较。从图中可知咱们选用的ultra-3粉体的烧结功能现已到达了日本粉料的水平。

　　图4为氧化锆陶瓷粉体老化功能的比较。氧化锆陶瓷老化功能别离决定在长时间运用条件下，插芯的运用精度及套筒的运用寿数。从图中能够看出，选用抗老化国产粉体在1450℃烧结下的老化功能与日本抗老化粉体的功能适当，在140℃水热状况下，24小时的外表相变量小于20%，即适当于在正常作业温度下，能够作业20年以上，资料的强度不会有大幅度下降。而关于一般氧化锆粉体，在140℃水热状况下，24小时的外表相变量会到达80&，资料的强度会大幅度下降，乃至因为很多发生的单斜相的体积胀大，氧化锆套筒会发生自发破损。

　　陶瓷套筒在实践运用过程中的破损是影响产品质量的最大问题。陶瓷套筒在运用过程中的破碎原因非常复杂，归纳起来有以下几种状况：（1）陶瓷套筒的强度过低，饱尝不住插芯插入时所发生的应力。（2）陶瓷套筒因为静态疲惫而发生破碎。（3）长时间在高温湿润状况下，氧化锆陶瓷套筒发生很多四方相到单斜相的自发马氏体相变，然后发生老化导致套筒强度大幅度下降。(4) 人为非正常插拔，使陶瓷套筒发生部分应力会集。(5) 金属或非金属法兰质量不合格。

　　从上面的剖析可知，抗老化国产氧化锆粉体的运用能够扫除老化引起的陶瓷套筒的损坏。陶瓷套筒自身的强度成为影响套筒破损的首要因素。

　　由表1可知，不同厂家的陶瓷套筒的抗压损坏荷载一般为13至25公斤之间，核算可知氧化锆陶瓷资料的开裂强度规模为500至1200MPa之间。爱尔创陶瓷套筒第三代产品的强度已与日本产品适当。

　　别的对氧化锆资料的动态疲惫和循环疲惫试验结果标明，氧化锆陶瓷中都存在着裂纹缓慢扩展行为，即陶瓷套筒存在疲惫损坏的可能性。对强度－开裂几率－寿数猜测图（SPT图，见图5）的研讨标明，当假定国产氧化锆套筒的最大受力为200MPa时（实践经过有限元剖析标明，套筒在正常运用过程中的受力小于100MPa），陶瓷套筒运用20年的破损几率只要万分之一以下。

　　近十年来，我国光纤活动衔接器用氧化锆插芯及套筒的出产能力、出产技能及产品质量有了非常大的进步，国产氧化锆粉体原资料质量的进步，促进了陶瓷合作料的国产化及全面把握插芯套筒精细加工的全套出产技能，产品质量已根本到达日本产品的水平，选用国产陶瓷套筒出产的各种类型的适配器完全能够满意光通信从高端到低端各种场合的需求。