С развитием цифровой трансформации и интеллекта общества оптические кабели используются повсеместно. Оптические волокна, используемые в качестве среды передачи информации, обеспечивают высокую пропускную способность, высокую скорость и малую задержку. Однако, имея диаметр всего 125 мкм и будучи изготовленными из стекловолокна, они хрупкие. Поэтому для обеспечения безопасной и надежной передачи данных по оптическим волокнам в различных средах, таких как море, суша, воздух и космос, необходимы высококачественные армирующие материалы.
Арамидное волокно — это высокотехнологичное синтетическое волокно, которое развивалось с момента его промышленного освоения в 1960-х годах. Многочисленные модификации привели к появлению множества серий и спецификаций. Его уникальные свойства — лёгкость, гибкость, высокая прочность на разрыв, высокий модуль упругости, низкий коэффициент линейного расширения и превосходная стойкость к воздействию окружающей среды — делают его идеальным армирующим материалом для оптических кабелей.
1. Композиционный материал оптических кабелей
Оптические кабели состоят из усиленного сердечника, кабельной сердцевины, оболочки и наружного защитного слоя. Сердечник может быть одножильным (сплошным и трубчато-жильными) или многожильным (плоским и блочным). Наружный защитный слой может быть металлическим или неметаллическим бронированным.
2. Состав арамидного волокна в оптических кабелях
Оптический кабель, идущий изнутри наружу, включает в себя:оптическое волокно, свободная трубка, изоляционный слой и оболочка. Свободная трубка окружает оптическое волокно, а пространство между оптическим волокном и свободной трубкой заполнено гелем. Изоляционный слой изготовлен из арамида, а внешняя оболочка представляет собой малодымную, безгалогеновую, огнестойкую полиэтиленовую оболочку, покрывающую арамидный слой.
3. Применение арамидного волокна в оптических кабелях
(1) Внутренние оптические кабели
Одножильные и двухжильные мягкие оптические кабели характеризуются высокой пропускной способностью, высокой скоростью передачи данных и низкими потерями. Они широко используются в центрах обработки данных, серверных помещениях и системах с оптоволоконным подключением до рабочего места. В густонаселенных сетях мобильной широкополосной связи, большом количестве базовых станций и внутренних системах с плотным временным разделением каналов требуется использование оптических кабелей большой протяженности и микрооптических гибридных кабелей. Будь то одножильные или двухжильные мягкие оптические кабели или оптические кабели большой протяженности и микрооптические гибридные кабели, использование высокопрочных, высокомодульных и гибких кабелейарамидное волокнокак армирующий материал обеспечивает механическую защиту, огнестойкость, устойчивость к воздействию окружающей среды и соответствие требованиям, предъявляемым к кабелям.
(2) Полностью диэлектрический самонесущий оптический кабель (ADSS)
В условиях стремительного развития энергетической инфраструктуры Китая и проектов сверхвысокого напряжения глубокая интеграция сетей электросвязи с технологией 5G имеет решающее значение для построения интеллектуальных сетей. Оптические кабели ADSS используются вдоль линий электропередачи, что требует от них высокой эффективности в условиях сильных электромагнитных полей, снижения веса кабеля для минимизации нагрузки на опоры линий электропередачи и использования полностью диэлектрической конструкции для предотвращения ударов молнии и обеспечения безопасности. Высокопрочные, высокомодульные арамидные волокна с низким коэффициентом расширения эффективно защищают оптические волокна кабелей ADSS.
(3) Привязанные оптоэлектронные композитные кабели
Привязные кабели являются ключевыми компонентами, соединяющими платформы управления и управляемое оборудование, такое как воздушные шары, дирижабли или дроны. В эпоху стремительного распространения информации, цифровизации и интеллекта оптоэлектронные композитные привязные кабели должны обеспечивать как электропитание, так и высокоскоростную передачу данных для системного оборудования.
(4) Мобильные оптические кабели
Мобильные оптические кабели в основном используются для создания временных сетей, таких как нефтяные месторождения, шахты, порты, прямые телевизионные трансляции, ремонт линий связи, аварийная связь, сейсмостойкость и ликвидация последствий стихийных бедствий. Эти кабели должны быть лёгкими, небольшого диаметра и портативными, а также обладать гибкостью, износостойкостью, маслостойкостью и устойчивостью к низким температурам. Использование гибких, высокопрочных и высокомодульных арамидных волокон в качестве армирующего материала обеспечивает стабильность, устойчивость к давлению, износостойкость, маслостойкость, гибкость при низких температурах и огнестойкость мобильных оптических кабелей.
(5) Направляемые оптические кабели
Оптические волокна идеально подходят для высокоскоростной передачи данных, широкой полосы пропускания, высокой устойчивости к электромагнитным помехам, низких потерь и передачи на большие расстояния. Эти характеристики делают их широко используемыми в проводных системах наведения. В кабелях управления ракетами арамидные волокна защищают хрупкие оптические волокна, обеспечивая высокоскоростное развёртывание даже во время полёта ракеты.
(6) Кабели для высокотемпературной аэрокосмической установки
Благодаря своим превосходным свойствам, таким как высокая прочность, высокий модуль упругости, низкая плотность, огнестойкость, стойкость к высоким температурам и гибкость, арамидные волокна широко используются в аэрокосмических кабелях. Покрытие арамидных волокон такими металлами, как цинк, серебро, алюминий, никель или медь, позволяет создавать проводящие арамидные волокна, обеспечивающие электростатическую защиту и электромагнитное экранирование. Эти волокна могут использоваться в аэрокосмических кабелях в качестве экранирующих элементов или компонентов передачи сигналов. Кроме того, проводящие арамидные волокна позволяют значительно снизить вес и одновременно повысить производительность, что способствует развитию микроволновых систем связи, радиочастотных кабелей и других проектов в области аэрокосмической обороны. Эти волокна также обеспечивают электромагнитное экранирование высокочастотных гибких участков кабелей шасси самолетов, космических аппаратов и робототехники.
Время публикации: 11 ноября 2024 г.