Kabel serat optik tahan panas

Kabel serat optik tahan panas

1.Batas suhu kabel serat optik

Serat optik konvensional terdiri dari inti, lapisan, dan perisai.Inti dan pelapis menentukan karakteristik optiknya dan biasanya dibuat dengan menarik kuarsa cair dalam lingkungan 2000 °CSelama proses menggambar kaca kuarsa, retakan kecil pasti ditinggalkan di permukaan.Celah-celah ini dapat dengan cepat berkembang atau bahkan menyebabkan kegagalan serat di bawah berbagai tekanan lingkungan selama penggunaanOleh karena itu, begitu serat telanjang diproduksi, ia dilapisi dengan lapisan pelindung yang disebut lapisan, yang secara signifikan meningkatkan sifat mekaniknya,membuatnya lebih tahan lentur dan menarik.

Bahan lapisan terdiri terutama dari organosilikon atau resin akrilik, yang melekat pada serat telanjang menggunakan proses seperti pengaturan termal atau pengerasan UV.apakah itu adalah organosilikon atau resin akrilik, suhu penggunaan di bawah 180 derajat. jika di atas suhu ini, bahan akan terurai. industri seperti petrokimia, aerospace,dan industri laser menempatkan tuntutan yang lebih tinggi pada kinerja suhu tinggi dari serat optikOleh karena itu, memecahkan kendala suhu lapisan dapat sangat memperluas skenario aplikasi kabel serat optik.

Pentingnya kabel serat optik tahan panas terletak pada kemampuannya untuk mempertahankan kemampuan transmisi yang stabil di lingkungan suhu yang sangat tinggi,yang dapat memecahkan masalah kegagalan mudah kabel serat optik biasa di lingkungan suhu tinggiMunculnya jenis serat ini telah sangat memperluas aplikasi komunikasi serat optik, terutama di industri seperti petrokimia, energi, metalurgi, otomotif, aerospace,dan lain-lain yang membutuhkan operasi jangka panjang di lingkungan suhu tinggi.

Menurut pemahaman internasional, skenario aplikasi serat optik tahan panas cukup luas.kabel optik untuk pengukuran suhu berkualitas tinggi harus tahan lingkungan bawah tanah dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi, yang membutuhkan penggunaan kabel serat optik tahan panas.pemantauan suhu dan tekanan boiler secara real time juga membutuhkan transmisi kabel optik tahan panas yang stabil.

Selain itu, di industri otomotif, 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 systemsDalam bidang kedirgantaraan, ada permintaan yang tinggi untuk ketahanan suhu tinggi dari peralatan komunikasi,dan penggunaan serat optik tahan panas dapat meningkatkan keandalan dan stabilitas peralatan komunikasi di lingkungan suhu tinggi.

2.Serat optik suhu tinggi - Polyimide

Polyimide (PI), dengan kisaran suhu yang luar biasa dari -190°C sampai +385°C, telah meresap ke dalam semua aspek kehidupan kita sejak diperdagangkan oleh DuPont pada tahun 1961.sirkuit cetak fleksibel (FPC) yang umum digunakan dalam produk elektronik terbuat dari poliamida sebagai substratnya karena mereka perlu terlibat dalam pengelasan bebas timbal pada 280 °CSelain itu, poliamida dipintal menjadi serat dan ditenun menjadi kain, yang dapat ditemukan dalam peralatan petugas pemadam kebakaran, astronot, dan pengemudi mobil balap.

Kunci untuk mencapai ketahanan suhu tinggi dalam poliimida terletak pada struktur molekulnya yang unik.yang membuat struktur molekul relatif kakuPada saat yang sama, ikatan kovalen antara kelompok asil dan atom nitrogen dalam molekul sangat kuat, memberikan stabilitas termal poliamida yang sangat baik.

Polyimide memiliki suhu dekomposisi termal yang tinggi. Beberapa jenis polyimide tertentu, seperti biphenyl tetracarboxylic dianhydride-p-phenylenediamine (BPDA-PDA),dapat memiliki suhu dekomposisi termal melebihi 600°CStabilitas termal yang tinggi ini membuat poliamida menjadi bahan pelapis yang ideal untuk pembuatan kabel serat optik tahan panas, secara signifikan memperluas rentang suhu serat aplikasi.Kabel serat optik yang terbuat dari bahan ini sering disebut serat PI.

Produksi massal serat PI bukanlah tugas yang mudah. Biasanya pelapis serat membutuhkan lapisan dalam dan luar: lapisan dalam memiliki modulus rendah untuk buffer,sedangkan lapisan luar memiliki modulus perlindungan yang tinggiPolyimide tampaknya tidak memiliki karakteristik ini. praktik umum baik mengorbankan sifat mekanik mereka dan menggunakan polyimide untuk lapisan tunggal,atau menggunakan resin akrilik tradisional untuk lapisan dalam dan poliamida untuk lapisan luar untuk menahan suhu tinggi dan rendah segeraSelain itu, proses pengerasan poliamida tidak sekuat pelapis tradisional, sehingga tidak dapat melekat secara seragam dan kuat.,dan harga umumnya lebih tinggi.

Proses deposit polyimide pada permukaan serat optik biasanya melibatkan teknologi pelindung.Serat telanjang perlahan-lahan tenggelam dalam larutan poliamidaKemudian, serat ditarik keluar dari larutan dengan kecepatan terkontrol untuk mengontrol ketebalan lapisan.Ketegangan permukaan dan viskositas larutan poliamida disesuaikan dengan hati-hati untuk mencapai perisai halusSetelah pelindung, serat dikeras pada suhu tinggi untuk menghubungkan molekul poliamida dan meningkatkan sifat mekanik pelindung.

3Keuntungan dan Hambatan Kabel Optik yang Tahan Panas

Perkembangan serat optik tahan panas telah memberikan peluang baru bagi berbagai industri yang membutuhkan komunikasi yang dapat diandalkan di lingkungan suhu tinggi.Serat ini memiliki beberapa keuntungan dibandingkan kabel serat optik konvensional:

(1) Tahan Suhu Tinggi: Serat optik tahan panas dapat menahan suhu yang jauh lebih tinggi tanpa kerusakan atau kegagalan yang signifikan.Hal ini memungkinkan mereka untuk bekerja di lingkungan di mana serat konvensional tidak cocok.

(2) Transmisi yang dapat diandalkan: Kinerja optik dari serat tahan panas tetap stabil bahkan pada suhu tinggi.menyediakan komunikasi yang dapat diandalkan di lingkungan ekstrem.

(3) Jangkauan Aplikasi yang diperluas: Serat tahan panas memperluas aplikasi komunikasi serat optik, memungkinkan mereka digunakan di industri seperti petrokimia, pembangkit listrik, metalurgi,Mereka memfasilitasi pemantauan real-time, transfer data, dan komunikasi di lingkungan suhu tinggi.

Meskipun ada manfaatnya, serat optik tahan panas juga menghadapi rintangan:

(1) Kompleksitas pembuatan: Produksi serat tahan panas membutuhkan proses dan bahan perlindungan khusus.Pengendapan bahan-bahan seperti poliamid pada kabel serat optik menantang dan membutuhkan kontrol yang tepat terhadap ketebalan pelindung, keseragaman dan adhesi.

(2) Ketersediaan terbatas: Saat ini hanya beberapa produsen di seluruh dunia yang mampu memasok kabel serat optik tahan panas.yang menyebabkan harga yang lebih tinggi dibandingkan dengan serat konvensionalPeningkatan permintaan dan metode produksi yang lebih baik dapat membantu meningkatkan ketersediaan dan mengurangi biaya di masa depan.

(3) Sifat mekanik:Kabel serat optik tahan panas mungkin memiliki kekuatan mekanik yang lebih rendah dibandingkan serat konvensional karena tantangan yang terlibat dalam mencapai perisai yang kuat dan seragamMemberikan fleksibilitas dan perlindungan dalam aplikasi pelapis tetap menjadi hambatan teknis.

Mengatasi hambatan-hambatan ini dan meningkatkan kinerja dan ketersediaan kabel serat optik tahan panas akan berkontribusi pada penelitian dan pengembangan lebih lanjut di bidang ini.Seiring kemajuan teknologi, kita dapat mengharapkan solusi yang lebih andal dan hemat biaya untuk memenuhi permintaan yang meningkat untuk komunikasi suhu tinggi yang andal.