CN103257422A

CN103257422A - 新型制导光纤

Info

Publication number: CN103257422A
Application number: CN2013101855680A
Authority: CN
Inventors: 陈炳炎; 石明
Original assignee: JIANGSU NANFANG COMMUNICATIONS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU NANFANG COMMUNICATIONS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2013-08-21

Abstract

本发明公开了一种新型制导光纤，包括：光纤，所述光纤外表面上涂布有一聚酰亚胺涂层，在聚酰亚胺涂层外围包覆有一碳纤维增强液晶聚合物增强防护层。通过上述方式，本发明能够以碳纤维增强的液晶聚合物为增强防护层，有高强度的耐高温性和阻燃性，与传统的制导光纤相比，其性能优良，制作简单，适用范围广。

Description

新型制导光纤

技术领域

本发明涉及光纤领域，特别是涉及一种新型制导光纤。

背景技术

光纤技术应用于智能武器，特别是导弹和遥控运载器的制导，正得到迅速发展。利用光纤传输目标信号和攻击命令，使导弹或鱼雷准确命中敌方目标。

光纤缠绕是光纤制导中的关键技术问题，光纤制导导弹用光缆通常缠绕在专用卷盘上，在导弹制导过程中能顺利地释放，以满足导弹飞行速度要求。光纤制导对光纤传输系统的主要要求有: 1、绕组结构牢固, 所占体积小，光纤弯曲时的附加损耗要小，2、导弹飞行过程中光纤能高速顺利放线，3、传输损耗最小。这些目标对光纤在缠绕过程中以及成型绕组提出了较高的要求。

传统的制导光纤是采用玻璃纱或芳纶纱在光纤外绕包或编织，再用热固化紫外固化的树脂浸渍形成抗张元件。这类结构工艺复杂，外径尺寸不易做小，实用性较差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型制导光纤，具有高强度的耐高温性和阻燃性，制作简单，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型制导光纤，包括：光纤，所述光纤外表面上涂布有一聚酰亚胺涂层，在聚酰亚胺涂层外围包覆有一碳纤维增强液晶聚合物增强防护层。

在本发明一个较佳实施例中，所述光纤为G657弯曲损耗不敏感光纤，光纤直径为0.125mm。

在本发明一个较佳实施例中，涂布有聚酰亚胺涂层的光纤外径为0.155mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述碳纤维增强液晶聚合物增强防护层包括以下成分组成：液晶聚合物40%-50%、碳纤维30%-50%、热稳定剂3%-10%、光稳定剂2%-5%、纳米粘土4%-6%。

在本发明一个较佳实施例中，所述G657弯曲损耗不敏感钢线的光纤包括最小弯曲半径为10mm的光纤、最小弯曲半径为7.5mm的光纤及最小弯曲半径为5mm的光纤。

在本发明一个较佳实施例中，所述碳纤维增强液晶聚合物增强防护层的直径小于等于1mm。

本发明的有益效果是：本发明新型制导光纤以碳纤维增强的液晶聚合物为增强防护层，有高强度的耐高温性和阻燃性，与传统的制导光纤相比，其性能优良，制作简单，适用范围广。

附图说明

图1是本发明新型制导光纤一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、光纤，2、聚酰亚胺涂层，3、碳纤维增强液晶聚合物增强防护层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种新型制导光纤，包括：光纤1，所述光纤1外表面上涂布有一聚酰亚胺涂层2，在聚酰亚胺涂层2外围包覆有一碳纤维增强液晶聚合物增强防护层3。

涂布有聚酰亚胺涂层2的光纤1外径为0.155mm。聚酰亚胺涂层2的适用温度在-60^oC到+300^oC, 作为光纤1的一次涂层, 对光纤1起保护作用。

所述光纤1为G657弯曲损耗不敏感光纤1，光纤1直径为0.125mm。

所述G657弯曲损耗不敏感的光纤1包括最小弯曲半径为10mm的光纤、最小弯曲半径为7.5mm的光纤及最小弯曲半径为5mm的光纤。

随着接入网和FTTH不断发展，对于光纤也提出新的要求，这时候传统的、大量使用的G652光纤在某些场合已经不能完全满足使用需求，所以在2006年的12月，ITU推出了新的G657弯曲损耗不敏感单模光纤的标准，G657光纤分为G657A和G657B两类。G657A需与常规的G652D光纤完全兼容，最小弯曲半径为10mm ；G657B光纤并不强求与和G652D光纤完全兼容，但在弯曲性能上有更高的要求，最小弯曲半径为7.5mm。随着G657光纤应用的不断发展，对弯曲损耗的指标提出越来越高的要求，为了适应新的市场发展，2009年10月，ITU在G657标准中增加了最小弯曲半径为5mm的新规范，这样，G657光纤包含了三种最小弯曲半径的品种，这类适用于不用弯曲半径的光纤特别适用在制导光纤需缠绕在成型绕组时的高要求场合。

所述碳纤维增强液晶聚合物增强防护层3的直径小于等于1mm。

碳纤维增强液晶聚合物增强防护层3成分的优选实施例1：包括以下成分组成：液晶聚合物40%、碳纤维30%、热稳定剂3%、光稳定剂2%、纳米粘土4%。

碳纤维增强液晶聚合物增强防护层3成分的优选实施例2：包括以下成分组成：液晶聚合物50%、碳纤维50%、热稳定剂10%、光稳定剂5%、纳米粘土6%。

碳纤维增强液晶聚合物增强防护层3成分的优选实施例3：包括以下成分组成：液晶聚合物45%、碳纤维40%、热稳定剂6%、光稳定剂3%、纳米粘土5%。

碳纤维增强液晶聚合物增强防护层3不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3 倍多；它与芳纶纤维相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。

碳纤维增强液晶聚合物的力学性能好，摩擦系数和磨损率低，耐疲劳，热膨胀系数小，其抗拉强度高这250Mpa。碳纤维增强液晶聚合物作为光纤增强防护层是采用挤塑方法直接挤出在一次涂覆的有聚酰亚胺涂层2的光纤1上，其设备即为传统的紧包光纤的紧包层的高温挤出生产线。

采用碳纤维增强液晶聚合物作为光纤增强防护层的原因包括：

(1) 液晶聚合物的热膨胀系数比一般塑料要小1个数量级，这是作为光纤增强防护层材料的基本条件，它可使在温度大幅度变化时, 不致使光纤因其与紧包塑料层的热膨胀系数相差太大而受到应力，从而影响工作性能。(2) 液晶聚合物具有高强度、高模量的力学性能，它在不增强的状态下即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十的玻璃纤维增强后的机械强度和模量的水平，因而本发明用碳纤维增强的液晶聚合物作为光纤增强防护层的制导光纤具有足够的机械保护能力。(3) 液晶聚合物可在300^oC的温度范围中长期使用。（4）液晶聚合物具有极好的耐辐照性和阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧，因而它是防火安全性最好的特种塑料，能使制导光纤在各种严酷的军事环境中应用。

本发明新型制导光纤以碳纤维增强的液晶聚合物作为增强防护层，有高强度的耐高温性和阻燃性，与传统的制导光纤相比，其性能优良，制作简单，适用范围广。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种新型制导光纤，其特征在于，包括：光纤，所述光纤外表面上涂布有一聚酰亚胺涂层，在聚酰亚胺涂层外围包覆有一碳纤维增强液晶聚合物增强防护层。

2.根据权利要求1所述的新型制导光纤，其特征在于，所述光纤为G657弯曲损耗不敏感光纤，光纤直径为0.125mm。

3.根据权利要求1所述的新型制导光纤，其特征在于，涂布有聚酰亚胺涂层的光纤外径为0.155mm。

4.根据权利要求1所述的新型制导光纤，其特征在于，所述碳纤维增强液晶聚合物增强防护层包括以下成分组成：液晶聚合物40%-50%、碳纤维30%-50%、热稳定剂3%-10%、光稳定剂2%-5%、纳米粘土4%-6%。

5.根据权利要求2所述的新型制导光纤，其特征在于，所述G657弯曲损耗不敏感钢线的光纤包括最小弯曲半径为10mm的光纤、最小弯曲半径为7.5mm的光纤及最小弯曲半径为5mm的光纤。

6.根据权利要求1所述的新型制导光纤，其特征在于，所述碳纤维增强液晶聚合物增强防护层的直径小于等于1mm。