Wraz z postępem transformacji cyfrowej i inteligencji społecznej, wykorzystanie światłowodów staje się coraz powszechniejsze. Włókna światłowodowe, jako medium transmisji informacji w kablach optycznych, oferują wysoką przepustowość, wysoką prędkość i niskie opóźnienia transmisji. Jednak ze względu na średnicę zaledwie 125 μm i wykonanie z włókien szklanych, są one kruche. Dlatego, aby zapewnić bezpieczną i niezawodną transmisję światłowodów w różnych środowiskach, takich jak morze, ląd, powietrze i przestrzeń kosmiczna, niezbędne są wysokiej jakości materiały światłowodowe jako elementy wzmacniające.
Włókno aramidowe to zaawansowane technologicznie włókno syntetyczne, które ewoluowało od czasu jego industrializacji w latach 60. XX wieku. Dzięki licznym iteracjom zaowocowało wieloma seriami i specyfikacjami. Jego unikalne właściwości – lekkość, elastyczność, wysoka wytrzymałość na rozciąganie, wysoki moduł sprężystości przy rozciąganiu, niski współczynnik rozszerzalności liniowej i doskonała odporność na czynniki środowiskowe – sprawiają, że jest to idealny materiał wzmacniający kable optyczne.
1. Materiał kompozytowy kabli optycznych
Kable optyczne składają się ze wzmocnionego rdzenia, rdzenia kabla, osłony i zewnętrznej warstwy ochronnej. Rdzeń może być jednożyłowy (w postaci wiązki litej i rurowej) lub wielożyłowy (w postaci płaskiej i zwartej). Zewnętrzna warstwa ochronna może być metalowa lub niemetalowa, opancerzona.
2. Skład włókien aramidowych w kablach optycznych
Od wewnątrz na zewnątrz kabel optyczny obejmujewłókno optyczneLuźna tuba, warstwa izolacyjna i osłona. Luźna tuba otacza światłowód, a przestrzeń między włóknem a luźną tubą jest wypełniona żelem. Warstwa izolacyjna wykonana jest z aramidu, a zewnętrzna powłoka to niskodymna, bezhalogenowa, trudnopalna osłona z polietylenu, pokrywająca warstwę aramidu.
3. Zastosowanie włókien aramidowych w kablach optycznych
(1) Kable optyczne wewnętrzne
Jedno- i dwurdzeniowe miękkie kable optyczne charakteryzują się dużą przepustowością, dużą szybkością i niskimi stratami. Są szeroko stosowane w centrach danych, serwerowniach oraz w aplikacjach typu „światłowód do biurka”. W gęsto rozmieszczonych mobilnych sieciach szerokopasmowych, dużej liczbie stacji bazowych i wewnętrznych gęstych systemach z podziałem czasu wymagane jest zastosowanie dalekosiężnych kabli optycznych i hybrydowych kabli mikrooptycznych. Niezależnie od tego, czy są to jedno- czy dwurdzeniowe miękkie kable optyczne, czy dalekosiężne kable optyczne i hybrydowe kable mikrooptyczne, zastosowanie elastycznych, wysokowytrzymałych i wysokomodułowych kabli optycznych jest kluczowe.włókno aramidowejako materiał wzmacniający zapewnia ochronę mechaniczną, trudnopalność, odporność na czynniki środowiskowe i zgodność z wymaganiami dotyczącymi kabli.
(2) Całkowicie dielektryczny samonośny (ADSS) kabel optyczny
Wraz z dynamicznym rozwojem chińskiej infrastruktury energetycznej i projektów ultrawysokiego napięcia, głęboka integracja sieci elektroenergetycznych z technologią 5G jest niezbędna do budowy inteligentnych sieci energetycznych. Kable optyczne ADSS są stosowane wzdłuż linii energetycznych, co wymaga od nich dobrej pracy w środowiskach o silnym polu elektromagnetycznym, redukcji masy kabla w celu zminimalizowania obciążenia słupów energetycznych oraz zastosowania konstrukcji całkowicie dielektrycznej, aby zapobiegać uderzeniom piorunów i zapewniać bezpieczeństwo. Włókna aramidowe o wysokiej wytrzymałości, wysokim module sprężystości i niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej skutecznie chronią włókna optyczne w kablach ADSS.
(3)Przywiązane kable optoelektroniczne kompozytowe
Kable uwięziowe to kluczowe elementy łączące platformy sterujące z urządzeniami sterowanymi, takimi jak balony, sterowce czy drony. W dobie szybkiego przepływu informacji, cyfryzacji i inteligencji, optoelektroniczne kable uwięziowe kompozytowe muszą zapewniać zarówno zasilanie elektryczne, jak i szybką transmisję informacji dla urządzeń systemowych.
(4)Kable optyczne do urządzeń mobilnych
Mobilne kable optyczne są wykorzystywane głównie w tymczasowych sieciach, takich jak pola naftowe, kopalnie, porty, transmisje telewizyjne na żywo, naprawy linii komunikacyjnych, łączność awaryjna, odporność na trzęsienia ziemi i pomoc w przypadku klęsk żywiołowych. Kable te wymagają lekkości, małej średnicy i mobilności, a także elastyczności, odporności na zużycie, olej i niskie temperatury. Zastosowanie elastycznych, wysokowytrzymałych włókien aramidowych o wysokim module sprężystości jako wzmocnienia zapewnia stabilność, odporność na ciśnienie, zużycie, olej, elastyczność w niskich temperaturach i trudnopalność mobilnych kabli optycznych.
(5)Kable optyczne z przewodnikiem
Włókna optyczne idealnie nadają się do szybkiej transmisji, charakteryzują się szerokim pasmem przenoszenia, wysoką odpornością na zakłócenia elektromagnetyczne, niskimi stratami i dużymi odległościami transmisji. Te cechy sprawiają, że są szeroko stosowane w przewodowych systemach naprowadzania. W przypadku kabli naprowadzania pocisków rakietowych, włókna aramidowe chronią delikatne włókna optyczne, zapewniając szybkie rozmieszczanie nawet podczas lotu pocisku.
(6) Kable instalacyjne do wysokich temperatur w przemyśle lotniczym i kosmicznym
Ze względu na swoje doskonałe właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość, wysoki moduł sprężystości, niska gęstość, ognioodporność, odporność na wysokie temperatury i elastyczność, włókna aramidowe są szeroko stosowane w kablach lotniczych. Poprzez powlekanie włókien aramidowych metalami takimi jak cynk, srebro, aluminium, nikiel lub miedź, powstają przewodzące włókna aramidowe, oferujące ochronę elektrostatyczną i ekranowanie elektromagnetyczne. Włókna te mogą być stosowane w kablach lotniczych jako elementy ekranujące lub komponenty transmisji sygnałów. Ponadto, przewodzące włókna aramidowe mogą znacznie zmniejszyć wagę, jednocześnie poprawiając wydajność, wspierając rozwój komunikacji mikrofalowej, kabli RF i innych projektów obronnych w lotnictwie i kosmonautyce. Włókna te zapewniają również ekranowanie elektromagnetyczne w obszarach o wysokiej częstotliwości zginania w kablach podwozi samolotów, kablach statków kosmicznych i kablach robotycznych.
Czas publikacji: 11-11-2024