CN207937635U - 一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤 - Google Patents
一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207937635U CN207937635U CN201820238055.XU CN201820238055U CN207937635U CN 207937635 U CN207937635 U CN 207937635U CN 201820238055 U CN201820238055 U CN 201820238055U CN 207937635 U CN207937635 U CN 207937635U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fiber
- coating
- resistant
- metal coating
- temp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 3
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000003129 oil well Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000714 At alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 231100000749 chronicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 specifically Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
本实用新型提出了一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤，通过设置折射率较高的碳化硅、碳化钛或碳的涂覆层，可以与光纤表面充分接触，分子之间缜密结合，并强化了光纤的强度，增加了对光纤的保护；设置光纤金属涂层，其热膨胀系数低，基本与光纤处于同一数量级，抗腐蚀、耐应力性能最佳，耐低温性能佳，可在‑269℃条件下连续工作；金属涂层与光纤包层结合紧密，机械强度高；耐疲劳，抗水、抗氢性能好；金属涂层可用金属焊接，提高了光纤与其他材料的接续性和通用性；在高温性能上，表现良好，特别适用于特殊环境下使用，例如地下油井、输油管道、加油站、核电厂等。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤技术领域，尤其涉及一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤。
背景技术
随着光纤应用环境的扩展，普通光纤已经无法适应特殊环境的使用条件，尤其是在高温腐蚀工作环境下，普通紫外固化涂层极易发生热老化和热氧老化，降低涂层对光纤的保护作用，并最终可能导致光纤失效。为了应对这一情况，国内外光纤厂商展开了耐高温光纤的研发。
现有普通耐高温光纤存在以下缺陷和不足：首先，国际主流的耐高温光纤主要有耐高温丙烯酸树脂涂层光纤、有机硅胶涂层光纤、聚酰亚胺涂层光纤以及金属涂覆光纤四种。凭借在制造工艺和性能上的不同特点，这几款耐高温光纤已经在油气井探测、航天军工、光纤传能等领域获得应用。但在实际的使用上，四种材料在稳定性和长期性上得不到保障，光信号的传输受到很大影响。
其次，在现有的四种涂覆光纤，在200℃的温度下，由于制造水平的差异与局限，容易发生热老化、热氧老化以及氢损化，随着时间推移，光损耗逐渐增大，最终可能导致光纤失效。由于环境温度波动比较大，在400℃的温度下，这四种材料的涂覆光纤无法满足设计的要求，上述四种光纤涂覆层在400℃的温度下，保护不了光纤，更别谈光纤传输的效率与降低损耗。利用碳涂层与金属涂层相结合的方式，可以满足特高温(400℃到800℃)温度环境要求，具有非常大的应用前景。
碳涂层的优势在于由于碳分子的特殊结构和属性，比金属更致密贴合在光纤包层表面，可以填充光纤包层的不平整性和脆性，增强对光纤表面的保护。
金属涂覆光纤的优势在于金属涂层的热膨胀系数低，基本与光纤处于同一数量级；金属涂层的抗腐蚀、耐应力性能最佳；耐低温性能佳，可在-269℃条件下连续工作；金属涂层与光纤包层结合紧密，机械强度高；耐疲劳，抗水、抗氢性能好；金属涂层可用金属焊接，提高了光纤与其他材料的接续性和通用性。
中国专利授权公告号为CN104193188A的发明专利公开了一种多层金属涂层耐高温耐腐蚀光纤，包括光纤芯层、光纤包层、内层金属涂层、外层金属涂层，芯层，由折射率较高的玻璃材料制成，用于使光在芯层内进行传输；包层，由折射率较低的玻璃材料组成，用于使光在芯层内进行全反射传输；内层金属涂层，沿着所述芯层的纵向轴线方向包覆在所述包层外表面，用于保护光纤不因弯曲、拉伸和扭转外力而断裂，并使光纤可在高温下工作；外层金属涂层，沿着所述芯层的纵向轴线方向包覆在所述内层金属涂层外表面。虽然该发明用金属涂层对光纤保护，增强耐高温耐腐蚀的效果，但其仍旧具有以下缺陷：首先，该发明是采用多层金属保护的设计，但内层金属涂层由于为大分子金属材料组成，在与石英包层表面会形成很大缝隙，影响光纤的平整度和稳定性；其次，该发明采用多层金属涂层的设计，一定程度上增加了金属的厚度，在光信号传输中，石英材料与多层金属的胀系数差异太大，导致弯曲增大，造成自身损耗；再次，多层金属会增加光纤的生产成本与制造工艺的难度，不利于推广运用。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种光纤包层表面平整，能致密保护光纤，性价比高，耐高温耐腐蚀的双涂层光纤。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤，其包括光纤芯层和光纤包层，还包括光纤涂覆层和光纤金属涂层，光纤包层包覆在光纤芯层外侧，光纤涂覆层附着在光纤包层外侧，光纤金属涂层附着在光纤涂覆层外侧，光纤涂覆层材料为碳化硅、碳化钛或碳。
在以上技术方案的基础上，优选的，光纤芯层材料为均质掺杂石英玻璃或石英玻璃，折射率n1为1.42～1.50，直径D1为0.045mm～0.115mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，光纤包层材料为掺杂石英玻璃或石英玻璃。进一步优选的，光纤包层为均质石英玻璃材料，折射率n2为1.41～1.45，直径D2为0.123mm～0.126mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，光纤涂覆层厚度T3为0.020mm～ 0.060mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，光纤金属涂层为镍、铜或铝，或者镍、铜或铝形成的合金材料，光纤金属涂层厚度T4为0.055mm～0.065mm。
本实用新型的双涂层耐高温耐腐蚀光纤相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置折射率较高的碳化硅、碳化钛或碳的涂覆层，可以与光纤表面充分接触，分子之间缜密结合，并强化了光纤的强度，增加了对光纤的保护，碳是涂覆层的最佳可选材料，其独特的结构能阻止氢气和水分子与光纤表面接触，从而提高光纤的抗静态疲劳以及抗氢损的能力；
(2)设置光纤金属涂层，其热膨胀系数低，基本与光纤处于同一数量级，抗腐蚀、耐应力性能最佳，耐低温性能佳，可在-269℃条件下连续工作；金属涂层与光纤包层结合紧密，机械强度高；耐疲劳，抗水、抗氢性能好；金属涂层可用金属焊接，提高了光纤与其他材料的接续性和通用性；在高温性能上，表现良好，特别适用于特殊环境下使用，例如地下油井、输油管道、加油站、核电厂等。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型双涂层耐高温耐腐蚀光纤的横截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的双涂层耐高温耐腐蚀光纤包括光纤芯层1、光纤包层2、光纤涂覆层3和光纤金属涂层4。
光纤芯层1材料为均质掺杂石英玻璃，折射率n1为1.42～1.50，直径D1 为0.045mm～0.115mm。
光纤包层2包覆在光纤芯层1外侧，材料为石英玻璃。具体的，光纤包层2 为均质石英玻璃材料，折射率n2为1.41～1.45，直径D2为0.123mm～0.126mm。
光纤涂覆层3附着在光纤包层2外侧，光纤涂覆层3材料为碳化硅、碳化钛或碳。具体的，光纤涂覆层3厚度T3为0.020mm～0.060mm。
光纤金属涂层4附着在光纤涂覆层3外侧，具体的，光纤金属涂层4为镍、铜或铝，或者镍、铜或铝形成的合金材料，光纤金属涂层4厚度T4为0.055mm～ 0.065mm。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤，其包括光纤芯层(1)和光纤包层(2)，其特征在于：还包括光纤涂覆层(3)和光纤金属涂层(4)，光纤包层(2)包覆在光纤芯层(1)外侧，光纤涂覆层(3)附着在光纤包层(2)外侧，光纤金属涂层(4)附着在光纤涂覆层(3)外侧，光纤涂覆层(3)材料为碳化硅、碳化钛或碳。
2.如权利要求1所述的双涂层耐高温耐腐蚀光纤，其特征在于：光纤芯层(1)材料为均质掺杂石英玻璃，折射率n1为1.42～1.50，直径D1为0.045mm～0.115mm。
3.如权利要求1所述的双涂层耐高温耐腐蚀光纤，其特征在于：光纤包层(2)材料为均质石英玻璃材料，折射率n2为1.41～1.45，直径D2为0.123mm～0.126mm。
4.如权利要求1所述的双涂层耐高温耐腐蚀光纤，其特征在于：光纤涂覆层(3)厚度T3为0.020mm～0.060mm。
5.如权利要求1所述的双涂层耐高温耐腐蚀光纤，其特征在于：光纤金属涂层(4)为镍、铜或铝，或者镍、铜或铝形成的合金材料，光纤金属涂层(4)厚度T4为0.055mm～0.065mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820238055.XU CN207937635U (zh) | 2018-02-10 | 2018-02-10 | 一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820238055.XU CN207937635U (zh) | 2018-02-10 | 2018-02-10 | 一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207937635U true CN207937635U (zh) | 2018-10-02 |
Family
ID=63652137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820238055.XU Expired - Fee Related CN207937635U (zh) | 2018-02-10 | 2018-02-10 | 一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207937635U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111427115A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-17 | 武汉理工大学 | 一种表面改性金属涂层光纤及其制备方法和制备系统 |
-
2018
- 2018-02-10 CN CN201820238055.XU patent/CN207937635U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111427115A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-17 | 武汉理工大学 | 一种表面改性金属涂层光纤及其制备方法和制备系统 |
| CN111427115B (zh) * | 2020-04-13 | 2021-09-10 | 武汉理工大学 | 一种表面改性金属涂层光纤及其制备方法和制备系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101707077B (zh) | 制造架空输电铝绞线用智能复合芯 | |
| CN102305965B (zh) | 用于油井油管内温度和压力同时分布式监测的传感光缆 | |
| CN106291809B (zh) | 一种大芯径石英传能光纤 | |
| CN103323910B (zh) | 一种双包层光纤 | |
| CN103777269B (zh) | 一种耐高温光纤 | |
| JP5550570B2 (ja) | 強度を向上させたガラス繊維 | |
| CN207937635U (zh) | 一种双涂层耐高温耐腐蚀光纤 | |
| CN104155716B (zh) | 低损耗耐高温光纤 | |
| CN108333668A (zh) | 一种耐辐照耐高低温单模光纤 | |
| CN208092275U (zh) | 一种低膨胀率涂层光纤 | |
| CN204964805U (zh) | 一种油气井下监测用耐高温碳密封光纤 | |
| US8950218B2 (en) | Heating apparatus of induction furnace used for stretching large-diameter preformed rods of optical fibers | |
| CN102323640A (zh) | 一种抗弯曲单模光子晶体光纤 | |
| CN207937659U (zh) | 耐高温光缆 | |
| CN202256819U (zh) | 用于油井油管内温度和压力同时分布式监测的传感光缆 | |
| CN203849453U (zh) | 一种碳涂覆密封抗氢光纤 | |
| CN207259963U (zh) | 一种防火拉索 | |
| CN210690886U (zh) | 一种光纤测井线缆 | |
| CN103869438A (zh) | 高温皮线光缆及其制作工艺 | |
| CN210109377U (zh) | 一种高温耐油大数值孔径光纤 | |
| CN103558671A (zh) | 一种用于特高压输电领域的触发光缆 | |
| CN215375845U (zh) | 一种镀金光纤 | |
| CN206960754U (zh) | 一种高功率激光传输光纤 | |
| CN107452442A (zh) | 一种pe阻燃电力护套管 | |
| CN207009101U (zh) | 一种高抗弯型光纤复合架空地线 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181002 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |