Wärmebeständiges Glasfaserkabel

Wärmebeständiges Glasfaserkabel

1.Temperaturbeschränkungen von Glasfaserkabeln

Die herkömmliche Glasfaser besteht aus einem Kern, einer Verkleidung und einer Abschirmung.Der Kern und die Verkleidung bestimmen seine optischen Eigenschaften und werden typischerweise durch Ziehen von geschmolzenem Quarz in einer Umgebung von 2000 °C hergestelltBei der Verarbeitung von Quarzglas werden unweigerlich winzige Risse an der Oberfläche zurückgelassen.Diese Risse können sich während des Gebrauchs unter verschiedenen Umweltspannungen rasch ausdehnen oder sogar zum Ausfall der Fasern führenDaher wird die nackte Faser, sobald sie hergestellt ist, mit einer Schutzschicht, der Beschichtung, beschichtet, die ihre mechanischen Eigenschaften erheblich verbessert.so dass es widerstandsfähiger gegen Biegen und Ziehen.

Das Gehäusematerial besteht hauptsächlich aus Organosilikon- oder Acrylharz, das mit Verfahren wie thermischer Einstellung oder UV-Härtung an die nackte Faser befestigt wird.ob es sich um Organosilikon oder Acrylharz handeltWenn die Temperatur unter 180 Grad liegt, zerfallen die Materialien.und Laserindustrie stellen höhere Anforderungen an die Hochtemperaturleistung von optischen FasernDaher können die Temperaturbeschränkungen der Hülle durchbrochen werden, um die Anwendungsmöglichkeiten von Glasfaserkabeln erheblich zu erweitern.

Die Bedeutung von hitzebeständigem Glasfaserkabel liegt in seiner Fähigkeit, eine stabile Übertragungsfähigkeit in extrem hohen Temperaturen zu erhalten.die das Problem des einfachen Ausfalls von gewöhnlichen Glasfaserkabeln in hohtemperaturartigen Umgebungen lösen kannDas Aufkommen dieser Art von Glasfaser hat die Anwendungen der Glasfaserkommunikation erheblich erweitert, insbesondere in den Bereichen Petrochemie, Energie, Metallurgie, Automobilindustrie, Luftfahrt,und andere, die einen langfristigen Betrieb bei hohen Temperaturen erfordern.

Nach internationalem Verständnis sind die Anwendungsmöglichkeiten hitzebeständiger optischer Fasern recht umfangreich.Optische Kabel für qualitativ hochwertige Temperaturmessungen müssen unterirdischen Umgebungen mit hoher Temperatur und hohem Druck standhaltenIn der thermischen Energieindustrie ist es wichtig, dass die Wärme- und Wärmeversorgung durch die Wärme- und Wärmeversorgung erleichtert wird.Echtzeitüberwachung von Kesseltemperatur und -druck erfordert auch eine stabile Übertragung hitzebeständiger optischer Kabel.

Darüber hinaus ist in der Automobilindustrie 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 der Luft- und Raumfahrt besteht ein hoher Bedarf an hohem Temperaturwiderstand von Kommunikationsgeräten.und die Verwendung hitzebeständiger Glasfasern kann die Zuverlässigkeit und Stabilität von Kommunikationsgeräten in hohtemperaturartigen Umgebungen verbessern.

2.Hochtemperaturoptische Faser - Polyimid

Polyimid (PI), mit seinem hervorragenden Temperaturbereich von -190°C bis +385°C, hat seit seiner Vermarktung durch DuPont im Jahre 1961 alle Aspekte unseres Lebens durchdrungen.Flexible gedruckte Schaltungen (FPC), die häufig in elektronischen Produkten verwendet werden, sind aus Polyimid als Substrat hergestellt, da sie bei 280 °C bei bleifreiem Löten verwendet werden müssenAußerdem wird Polyimid zu Fasern gesponnen und zu Stoffen gewebt, die in der Ausrüstung von Feuerwehrleuten, Astronauten und Rennfahrern zu finden sind.

Der Schlüssel zur hohen Temperaturbeständigkeit von Polyimid liegt in seiner einzigartigen molekularen Struktur.die die molekulare Struktur relativ starr machenGleichzeitig sind die kovalenten Bindungen zwischen den Acylgruppen und den Stickstoffatomen im Molekül sehr stark, was dem Polyimid eine ausgezeichnete thermische Stabilität verleiht.

Einige spezifische Arten von Polyimid, wie beispielsweise Biphenyl-Tetracarboxyl-Dianhydrid-P-Phenylendiamin (BPDA-PDA),mit einer Temperatur der thermischen Zersetzung von mehr als 600 °CDiese hohe thermische Stabilität macht Polyimid zu einem idealen Beschichtungsmaterial für die Herstellung hitzebeständiger Glasfaserkabel, wodurch der Temperaturbereich der Faser erheblich erweitert wird.Mit diesem Material hergestellte Glasfaserkabel werden oft als PI-Fasern bezeichnet.

Die Massenproduktion von PI-Fasern ist keine leichte Aufgabe.während die äußere Schicht einen hohen Schutzmodul aufweist- Polyimid scheint diese Eigenschaften nicht zu besitzen; übliche Verfahren sind entweder die Opfer ihrer mechanischen Eigenschaften und die Verwendung von Polyimid für eine einzige Beschichtung,oder verwenden Sie für die innere Schicht traditionelles Acrylharz und für die äußere Schicht Polyimid, um unmittelbare hohe und niedrige Temperaturen zu widerstehenAußerdem ist der Aushärtungsprozess von Polyimid nicht so ausgereift wie bei herkömmlichen Beschichtungen, so daß es nicht gleichmäßig und fest anhaften kann.,und die Preise sind in der Regel höher.

Der Prozess der Ablagerung von Polyimid auf der Oberfläche der optischen Faser beinhaltet typischerweise Abschirmtechnik.die nackte Faser wird langsam in eine Polyimidlösung eingetauchtDann wird die Faser mit einer kontrollierten Geschwindigkeit aus der Lösung gezogen, um die Dicke der Beschichtung zu kontrollieren.Die Oberflächenspannung und Viskosität der Polyimidlösung werden sorgfältig angepasst, um einen glatten Schutz zu erzielenNach der Abschirmung wird die Faser bei erhöhten Temperaturen gehärtet, um die Polyimidmoleküle miteinander zu verknüpfen und die mechanischen Eigenschaften des Schildes zu verbessern.

3Vor- und Nachteile hitzebeständiger optischer Kabel

Die Entwicklung hitzebeständiger optischer Fasern bietet neue Möglichkeiten für verschiedene Branchen, die eine zuverlässige Kommunikation in Hochtemperaturumgebungen benötigen.Diese Fasern bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Glasfaserkabeln:

(1) Hochtemperaturbeständigkeit: Hitzebeständige optische Fasern können viel höheren Temperaturen standhalten, ohne erhebliche Verschlechterung oder Ausfall zu erleiden.Dies ermöglicht es ihnen, in Umgebungen zu arbeiten, in denen herkömmliche Fasern nicht geeignet sind.

(2) Zuverlässige Übertragung: Die optische Leistung hitzebeständiger Fasern bleibt auch bei hohen Temperaturen stabil.Bereitstellung einer zuverlässigen Kommunikation in extremen Umgebungen.

(3) Erweiterter Anwendungsbereich: Hitzebeständige Fasern erweitern die Anwendungsmöglichkeiten der Glasfaserkommunikation und ermöglichen ihre Verwendung in Industriezweigen wie Petrochemie, Stromerzeugung, Metallurgie,Sie ermöglichen Echtzeitüberwachung, Datenübertragung und Kommunikation in hochtemperaturen Umgebungen.

Trotz der Vorteile stehen hitzebeständige Glasfasern auch vor Hindernissen:

(1) Herstellungskomplexität: Die Herstellung hitzebeständiger Fasern erfordert besondere Schutzverfahren und -materialien.Die Ablagerung von Materialien wie Polyimid auf Glasfaserkabel ist eine Herausforderung und erfordert eine präzise Kontrolle der Abschirmdicke, Einheitlichkeit und Haftung.

(2) Begrenzte Verfügbarkeit: Derzeit sind nur wenige Hersteller weltweit in der Lage, hitzebeständige Glasfaserkabel zu liefern.Dies führt zu höheren Preisen im Vergleich zu konventionellen Fasern- Erhöhte Nachfrage und verbesserte Produktionsmethoden können dazu beitragen, die Verfügbarkeit zu erhöhen und die Kosten in Zukunft zu senken.

(3) Mechanische Eigenschaften:Wärmebeständige Glasfaserkabel können aufgrund der Herausforderungen, die eine starke und einheitliche Abschirmung mit sich bringt, eine geringere mechanische Festigkeit haben als herkömmliche FasernDie Flexibilität und der Schutz bei Beschichtungsanwendungen bleiben ein technisches Hindernis.

Die Bewältigung dieser Hindernisse und die weitere Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit hitzebeständiger Glasfaserkabel werden zu weiteren Forschungs- und Entwicklungsprojekten in diesem Bereich beitragen.Mit fortschreitender Technologie, können wir zuverlässigere und kostengünstigere Lösungen erwarten, um der wachsenden Nachfrage nach zuverlässigen Hochtemperaturkommunikationen gerecht zu werden.