광섬유 커넥터용 지르코니아 세라믹 페룰
3Y-TZP 정밀 페룰 — 125 μm 보어, 서브마이크론 동심도, 글로벌 광섬유 인프라의 핵심
세계의 모든 광섬유 연결 — 해저 케이블부터 데이터센터 패치 패널까지 FTTH (가정까지의 광섬유) 설치까지 — 는 서브마이크론 정밀도로 두 광섬유를 정렬하기 위해 페룰이라는 작은 세라믹 실린더에 의존합니다. 페룰은 125 μm 유리 섬유를 동심도 오차 <0.5 μm로 125.0 ±0.5 μm 보어 내에 센터링해야 합니다.
3Y-TZP (3 mol% 이트리아 안정화 정방정계 지르코니아 다결정)는 전 세계 단일 모드 광섬유 커넥터의 >95%에 사용되는 범용 페룰 재료입니다.
광섬유 페룰에 지르코니아를 사용하는 이유
| 특성 | 3Y-TZP 값 | 요구사항 근거 |
|---|---|---|
| 경도 (비커스) | 12–13 GPa | 반복 메이팅 사이클 동안 마모 저항 |
| 파괴 인성 | 5–7 MPa·m^0.5 | 섬유 삽입 및 폴리싱 중 치핑 방지 |
| 굴곡 강도 | >1000 MPa | 커넥터 조립 힘에 생존 |
| 입자 크기 | 0.2–0.5 μm | 폴리싱으로 서브마이크론 표면 마감 가능 |
| 열팽창 | 10.5 × 10⁻⁶ /K | 실리카 섬유에 근접 |
| 소결 밀도 | >6.05 g/cm³ | 기공 없음 — 보어 표면 품질에 중요 |
커넥터 유형 및 페룰 치수
| 커넥터 유형 | 페룰 OD | 보어 ID | 동심도 | 주요 응용 |
|---|---|---|---|---|
| SC (Subscriber Connector) | 2.500 mm | 125.0 ±0.5 μm | <0.5 μm | 통신, FTTH |
| LC (Lucent Connector) | 1.250 mm | 125.0 ±0.5 μm | <0.5 μm | 데이터센터, 고밀도 |
| FC (Ferrule Connector) | 2.500 mm | 125.0 ±0.5 μm | <0.5 μm | 시험 장비, 산업용 |
| MU (Miniature Unit) | 1.250 mm | 125.0 ±0.5 μm | <0.5 μm | 통신, 일본 시장 |
| MPO/MTP (다섬유) | MT 페룰 | 125.0 μm × 12/24 | <0.5 μm | 데이터센터 병렬 광학 |
LC 커넥터는 데이터센터 집약화로 가장 빠르게 성장합니다.
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제조 공정: 분말에서 완성 페룰까지
1. 분말 준비
페룰 등급 3Y-TZP 분말 요구사항:
| 파라미터 | 사양 |
|---|---|
| ZrO₂ + HfO₂ | ≥99.0% |
| Y₂O₃ | 4.5–5.6 wt% (3 mol%) |
| Al₂O₃ | 0.20–0.30 wt% |
| Fe₂O₃ | <0.01 wt% |
| SiO₂ | <0.02 wt% |
| BET | 6–9 m²/g |
| d50 (분무 건조 과립) | 40–80 μm |
| 과립 형태 | 구형, 자유 유동 |
2. 세라믹 사출 성형 (CIM)
페룰 블랭크는 CIM으로 생산됩니다: 분무 건조된 3Y-TZP 과립을 열가소성 바인더와 55–65 vol% 고형분으로 컴파운딩하여 150–180°C에서 사출하고, 200–500°C에서 탈바인딩하여, 1400–1500°C에서 이론 밀도 >99.5%로 소결합니다. 소결 수축은 선형 ~20%이므로 금형 보어는 소결 후 ~125.5 μm를 생산하기 위해 ~155 μm로 설계됩니다.
3. 정밀 마감
소결 후: 센터리스 연삭으로 OD를 2.500 ±0.001 mm (SC) 또는 1.250 ±0.001 mm (LC)로 설정; 다이아몬드 보어 래핑으로 Ra <0.1 μm로 125.0 ±0.5 μm ID 달성; 자동 비전으로 동심도 <0.5 μm 확인.
광학 성능 표준
올바르게 제조된 지르코니아 페룰 커넥터 달성:
- 삽입 손실: <0.2 dB (PC/UPC), <0.3 dB (APC)
- 반사 손실: >50 dB (UPC), >65 dB (APC)
- 내구성: 500 메이팅 사이클 후 <0.2 dB 변화 (IEC 61753)
- 작동 온도: -40°C ~ +75°C
글로벌 페룰 소비는 연간 20억 개를 초과하며, AI 기반 데이터센터 확장으로 LC 및 MPO/MTP 페룰 수요가 연간 15–20% 증가합니다.
SEMITECH를 선택하는 이유
- 분말 공급: CIM 피드스톡에 최적화된 분무 건조 3Y-TZP 과립
- 완성 페룰 블랭크: 보어 마감 준비가 된 소결 및 센터리스 연삭 페룰, SC (2.5 mm) 및 LC (1.25 mm) 형식으로 제공
- 동심도 보증: 완성 페룰에서 <0.5 μm 보어-OD 동심도
- 대량 가격: 100K+ 개 주문에 대한 경쟁력 있는 가격
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