Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSDieses Projekt wird gefördert durch
Das vom Freistaat Thüringen geförderte Vorhaben wird durch Mittel der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert.
FKZ: 2021 VF 0026
Projektlaufzeit: 1.8.2021 – 30.6.2023
Beschreibung des Vorhabens:
Die Herstellung dotierter zylindrischer Quarz- bzw. SiO2-Glaskörper zur Herstellung optischer Lichtleitfasern geschieht aktuell in Hochtemperatur-CVD-Prozessen. Durch die intrinsisch geringen Abscheideraten und langen Prozesszeiten werden große Mengen Energie benötigt. Die Erzeugung derartiger Glaskörper über die Pulversinterroute erlaubt die Formgebung bei Raumtemperatur. Zudem sollen die Dotierstoffe zu einem hohen Anteil bereits in der Formgebung in den Grünkörper eingebracht werden. Entsprechend bedeutet dies die Eliminierung der Hochtemperatur-Prozesse in Formgebung und Dotierung des Grünkörpers und reduziert die Wärmebehandlungsschritte auf dessen Verdichtung sowie Versinterung bei deutlich niedrigeren Temperaturen. Durch die industrielle Erforschung eines hierfür geeigneten Verfahrens wird eine signifikante Reduzierung des Energiebedarfs und der Emissionen erzielt.
Die technologiebedingte geringe Umsetzungsrate der Precursoren im CVD-Prozess führt zu hohen Kosten und ineffizienter Ressourcennutzung. Die Formgebung über die Pulverroute ermöglicht hingegen die nahezu vollständige Umsetzung der eingesetzten Rohstoffe. So entsteht eine erhebliche Verbesserung der Ressourceneffizienz verbunden mit einer Reduzierung der Kosten.
Des Weiteren stellen die auf der Basis des Verfahrens zu entwickelnden hochdotierten Glasfaser eine entscheidende Erweiterung des Eigenschaftsraums hinsichtlich Brechzahldifferenzen dar und heben sich durch Schaffung eines Alleinstellungsmerkmals von den am Markt befindlichen Produkten ab.