Warmtebestendige glasvezelkabel

Warmtebestendige glasvezelkabel

1.Temperatuurbeperkingen van glasvezelkabel

Een conventionele glasvezel bestaat uit een kern, een bekleding en een afscherming.De kern en de bekleding bepalen de optische eigenschappen en worden meestal gemaakt door gesmolten kwarts in een omgeving van 2000 °C te trekkenTijdens het trekproces van kwartsglas worden onvermijdelijk kleine scheuren op het oppervlak achtergelaten.Deze scheuren kunnen zich snel uitbreiden of zelfs onder verschillende omgevingsdrukken tijdens het gebruik een vezelfalen veroorzakenDaarom wordt de naakte vezel, zodra deze is geproduceerd, bekleed met een beschermende laag die de coating wordt genoemd, waardoor de mechanische eigenschappen aanzienlijk worden verbeterd.waardoor het meer bestand is tegen buigen en trekken.

Het omhulselmateriaal bestaat voornamelijk uit organosilicium of acrylhars, dat met behulp van processen zoals thermisch instellen of UV-harding aan de blote vezels wordt bevestigd.of het een organosilicon of een acrylhars isAls deze temperatuur wordt overschreden, zullen materialen ontbinden.de laserindustrie hoger eisen stelt aan de hoge temperatuurprestaties van optische vezelsDaarom kan het doorbreken van de temperatuurbeperkingen van de schede de toepassingsscenario's van glasvezelkabels aanzienlijk uitbreiden.

Het belang van warmtebestendige glasvezelkabels ligt in hun vermogen om een stabiel transmissiemogelijkheid te behouden in omgevingen met extreem hoge temperaturen.die het probleem van eenvoudige storing van gewone glasvezelkabels in hoge temperatuuromgevingen kan oplossenDe opkomst van dit soort vezels heeft de toepassingen van glasvezelcommunicatie sterk uitgebreid, vooral in industrieën als petrochemie, energie, metallurgie, automobiel, luchtvaart,en andere die een langdurige werking bij hoge temperaturen vereisen.

Volgens het internationale begrip zijn de toepassingsscenario's van warmtebestendige optische vezels vrij uitgebreid.optische kabels voor hoogwaardige temperatuurmetingen moeten bestand zijn tegen ondergrondse omgevingen met hoge temperaturen en hoge drukIn de warmte-energie-industrie is het gebruik van warmtebestendige glasvezelkabels noodzakelijk.de realtime monitoring van de temperatuur en druk van de ketel vereist ook de stabiele overdracht van hittebestendige optische kabels.

Bovendien, in de automobielindustrie, 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 systemsIn de luchtvaart is de vraag naar de hoge temperatuurbestendigheid van communicatieapparatuur groot.en het gebruik van hittebestendige glasvezels kan de betrouwbaarheid en stabiliteit van communicatieapparatuur in hoge temperatuuromgevingen verbeteren.

2.Hoogtemperatuuroptische vezels - polyimide

Polyimide (PI), met zijn uitstekende temperatuurbereik van -190°C tot +385°C, is sinds de commercialisering door DuPont in 1961 in alle aspecten van ons leven doordrongen.flexibele gedrukte schakelingen (FPC) die vaak in elektronische producten worden gebruikt, zijn gemaakt van polyimide als substraat omdat zij bij loodvrij solderen bij 280 °C moeten worden gebruiktDaarnaast wordt polyimide gesponnen tot vezels en geweven tot stoffen, die te vinden zijn in de uitrusting van brandweerlieden, astronauten en coureurs.

De sleutel tot het bereiken van hoge temperatuurweerstand in polyimide ligt in de unieke moleculaire structuur.die de moleculaire structuur relatief stijf makenTegelijkertijd zijn de covalente bindingen tussen de acylgroepen en stikstofatomen in het molecuul zeer sterk, waardoor polyimide een uitstekende thermische stabiliteit heeft.

Sommige specifieke soorten polyimide, zoals bifenyltetracarboxyldianhydride-p-phenylenediamine (BPDA-PDA),kan thermische ontbindingstemperaturen van meer dan 600 °C hebbenDeze hoge thermische stabiliteit maakt polyimide tot een ideaal coatingsmateriaal voor de vervaardiging van hittebestendige glasvezelkabels, waardoor het temperatuurbereik van de vezels aanzienlijk wordt uitgebreid.Met dit materiaal vervaardigde glasvezelkabels worden vaak PI-vezels genoemd.

De massaproductie van PI-vezels is geen gemakkelijke taak.terwijl de buitenste laag een hoge beschermingsmodule heeftHet lijkt erop dat polyimide deze eigenschappen niet bezit, maar de gebruikelijke praktijken zijn het opofferen van de mechanische eigenschappen en het gebruik van polyimide voor een enkele coating.of gebruik voor de binnenste laag traditionele acrylhars en voor de buitenste laag polyimide om onmiddellijk hoge en lage temperaturen te weerstaanBovendien is het verhardingsproces van polyimide niet zo volwassen als dat van traditionele coatings, zodat het niet gelijkmatig en stevig kan hechten.,en de prijzen zijn over het algemeen hoger.

Het proces van het deponeren van polyimide op het oppervlak van optische vezels omvat meestal afschermingstechnologie.de naakte vezels worden langzaam ondergedompeld in een polyimideoplossingVervolgens wordt de vezel met een gecontroleerde snelheid uit de oplossing getrokken om de dikte van de coating te controleren.De oppervlaktespanning en de viscositeit van de polyimideoplossing worden zorgvuldig aangepast om een glad schild te bereikenNa afscherming wordt de vezel bij verhoogde temperaturen gehard om de polyimide moleculen met elkaar te verbinden en de mechanische eigenschappen van het schild te verbeteren.

3Voordelen en belemmeringen van warmtebestendige optische kabels

De ontwikkeling van hittebestendige glasvezels biedt nieuwe mogelijkheden voor verschillende industrieën die een betrouwbare communicatie in hoge temperatuuromgevingen vereisen.Deze vezels hebben een aantal voordelen ten opzichte van conventionele glasvezelkabels:

(1) Hoogtemperatuurweerstand: Hittebestendige glasvezels kunnen veel hogere temperaturen weerstaan zonder aanzienlijke verslechtering of storing.Dit stelt ze in staat om te werken in omgevingen waar conventionele vezels niet geschikt zijn.

(2) Betrouwbare transmissie: de optische prestaties van warmtebestendige vezels blijven zelfs bij hoge temperaturen stabiel.betrouwbare communicatie bieden in extreme omgevingen.

(3) Uitgebreid toepassingsbereik: hittebestendige vezels vergroten de toepassingen van glasvezelcommunicatie, waardoor ze kunnen worden gebruikt in industrieën zoals petrochemie, elektriciteitsopwekking, metallurgie,Ze vergemakkelijken real-time monitoring, gegevensoverdracht en communicatie in hoge temperatuuromgevingen.

Ondanks de voordelen worden warmtebestendige glasvezels ook met hindernissen geconfronteerd:

(1) Vervaardigingscomplexiteit: de productie van hittebestendige vezels vereist speciale beschermingsmethoden en materialen.De afzetting van materialen zoals polyimide op glasvezelkabels is een uitdaging en vereist een nauwkeurige controle van de afschermingsdikte, uniformiteit en hechting.

(2) Beperkte beschikbaarheid: Momenteel zijn slechts enkele fabrikanten wereldwijd in staat warmtebestendige glasvezelkabels te leveren.wat leidt tot hogere prijzen in vergelijking met conventionele vezelsDe toename van de vraag en de verbetering van de productiemethoden kunnen bijdragen tot een grotere beschikbaarheid en een lagere kosten in de toekomst.

(3) Mechanische eigenschappen:Hittebestendige glasvezelkabels kunnen een lagere mechanische sterkte hebben dan conventionele vezels vanwege de uitdagingen die verbonden zijn aan het bereiken van een sterk en uniform afschermingHet bieden van flexibiliteit en bescherming in coatingtoepassingen blijft een technisch obstakel.

De aanpak van deze belemmeringen en de verdere verbetering van de prestaties en de beschikbaarheid van hittebestendige glasvezelkabels zullen bijdragen tot verder onderzoek en ontwikkeling op dit gebied.Naarmate de technologie vooruitgaat, kunnen we meer betrouwbare en kosteneffectieve oplossingen verwachten om te voldoen aan de groeiende vraag naar betrouwbare communicatie bij hoge temperaturen.