熱耐性光ファイバーケーブル

熱耐性光ファイバーケーブル

1.光ファイバーケーブルの温度制限

従来の光ファイバーはコア,コーティング,シールドで構成されています核とコーティングは光学特性を決定し,通常2000°Cの環境で溶けたクォーツを抽出することによって作られていますクォーツガラスを描画する過程で,表面に小さな亀裂が必然的に残ります.この裂け目 は,使用 の 間 に 様々な 環境 の ストレス に 耐え て 繊維 が 急速に 膨張 し,破損 する こと も でき ます.そのため,赤裸の繊維が作られるとすぐに,その機械的性質を著しく改善する,コーティングと呼ばれる保護層で覆われます.折りたたみや引き寄せに耐えるようにする.

覆い材料は主に有機シリコンまたはアクリル樹脂で構成され,熱設定またはUV固化などのプロセスを用いて裸の繊維に固定されます.オーガノシリコンかアクリル樹脂かこの温度を超えると材料は分解します 石油化学,航空宇宙,光ファイバーの高温性能に高い要求をしますしたがって,シートの温度制約を破ることで,光ファイバーケーブルのアプリケーションシナリオを大幅に拡大することができます.

耐熱光ファイバーケーブルの重要性は,非常に高温環境で安定した伝送能力を維持する能力にあります.高温環境で普通の光ファイバーケーブルが 簡単に故障する問題を 解決できるこの種の繊維の出現は,特に石油化学,エネルギー,金属工学,自動車,航空宇宙,また,高温環境で長期間の動作を必要とするものもあります.

熱耐性光ファイバーの応用シナリオは,国際的に理解されているように,かなり広範です.例えば,石油とガス生産において,高品質の温度測定のための光学ケーブルは,高温高圧の地下環境に耐える必要があります.熱耐性のある光ファイバーケーブルを使用する必要があります.ボイラー温度と圧力のリアルタイムモニタリングには,熱耐性光学ケーブルの安定した伝送も必要です.

自動車業界では heat-resistant fiber optic cables are used in on-board communication and entertainment systems to ensure stable information transmission in high-temperature environments such as engines and exhaust systems通信機器の高温耐性に対する需要は高い.耐熱光ファイバーの使用により,高温環境における通信機器の信頼性と安定性が向上します.

2.高温光ファイバー - ポリマイド

ポリイミド (PI) は,190°Cから+385°Cの卓越した温度範囲で,1961年にデュポンによって商業化されて以来,私たちの生活のあらゆる側面に浸透してきました.電子製品に一般的に使用される柔軟な印刷回路 (FPC) は,280°Cで鉛のない溶接に携わらなければならないため,ポリアミドを基材として使用する.さらに,ポリマイド は 繊維 に 糸 を 織り 織り,消防士,宇宙飛行士,レース 車 の ドライバー の 装備 に 含まれ て い ます.

ポリアミドの高温耐性を得る鍵は,そのユニークな分子構造にあります.ポリアミド分子には複数のベンゼン環と結合結合があり,分子構造を比較的硬くする同時に,分子内のアシール群と窒素原子間の共性結合は非常に強く,ポリイミドに優れた熱安定性を与えます.

ポリイミドは高熱分解温度を有する. バイフェニルテトラカルボキシルダイアニヒドリド-p-フェニレンディアミン (BPDA-PDA) などの特定のタイプのポリイミドは,熱分解温度が600°Cを超えるこの高い熱安定性により,ポリイミドは耐熱光ファイバーケーブルの製造のための理想的なコーティング材料となり,ファイバーの温度範囲を大幅に拡大します.この素材 で 製造 さ れ た 光ファイバー ケーブル は,しばしば PI ファイバー と 呼ばれ ます.

PI繊維の大量生産は容易な仕事ではありません.通常,繊維コーティングには内層と外層の両方が必要です.内層はバッファリングの低モジュールを持っています.外層には高い保護モジュールがあるポリマイドはこれらの特性を持っていないようです.一般的な慣習は,機械的性質を犠牲にして,ポリマイドを単一のコーティングに使用します.または,内部層に伝統的なアクリル樹脂と,外層にポリアミドを使用して,すぐに高低温に耐えるさらに,ポリマイドの固化プロセスは,従来のコーティングほど成熟していないため,均一かつしっかりと粘着することができません.したがって,世界中でポリマイドを供給できるのはわずか数人の製造業者だけです.,価格も一般的には高くなります

ポリマイドを光ファイバーの表面に堆積するプロセスは,通常,シールド技術を含みます.一般的な方法の一つは,ディープシールドプロセスです.このプロセスでは,シールドは,シールドの表面にシールドを配置し,シールドは,シールドの表面にシールドを配置します.裸の繊維はポリアミド溶液にゆっくり浸透します繊維と溶液との完全な接触を保証する.その後,繊維は,コーティングの厚さを制御するために制御速度で溶液から引き出されます.ポリアミド溶液の表面張力と粘度が,滑らかなシールドを達成するために注意深く調整されます.フィルタを遮断した後,繊維は高温で固められ,ポリアミド分子が交差してシールドの機械的特性を強化します.

3熱耐性光学ケーブルの利点と障害

耐熱光ファイバーの開発は,高温環境での信頼性の高い通信を必要とする様々な産業に新しい機会をもたらしましたこの 繊維 は 従来 の 光ファイバー ケーブル に 比べ て 幾つ か の 利点 を 持っ て い ます:

(1) 高温耐性: 熱耐性のある光ファイバーは,著しい劣化や故障なしに,はるかに高い温度に耐えることができます.普通の繊維が使えない環境で 働くことができます.

(2) 信頼性の高い伝送:熱耐性繊維の光学性能は高温でも安定している.彼らは低信号損失と高いデータレートを維持することができる.極端な環境で信頼性の高い通信を提供.

(3) 拡張された応用範囲: 耐熱繊維は,光ファイバー通信の応用を拡大し,石油化学,発電,金属産業などの産業で使用することができます.,高温環境でのリアルタイムモニタリング,データ転送,通信を可能にします

熱に耐える光ファイバーは 利点にも関わらず 障害にも直面しています

(1) 製造の複雑さ: 耐熱繊維の生産には,特殊な保護方法と材料が必要です.光ファイバー ケーブル に ポリミド の よう な 材料 を 敷く こと は 困難 で,遮断 厚さ を 精密に 制御 する 必要 が あり ます均一性と粘着性

(2) 限られた利用可能性: 現在,熱耐性光ファイバーケーブルを供給できるのは,世界各地の数少ない製造業者だけです.生産量は比較的少なく,これは従来の繊維と比較して価格が高くなります需要の増加と生産方法の改善は,将来的に利用可能性を増やしコストを削減するのに役立ちます.

(3) メカニカル特性:耐熱光ファイバーケーブルは,強い均質な遮蔽を実現する際の課題のために,従来の繊維と比較して機械的な強度が低い場合があります.塗装の適用における柔軟性と保護は,依然として技術的な障害である.

これらの障害に対処し,熱耐性光ファイバーケーブルの性能と利用可能性をさらに向上させることで,この分野でのさらなる研究開発に貢献できます.テクノロジーの進歩信頼性の高い高温通信の需要を満たすため より信頼性とコスト効率の良いソリューションを期待できます