國(guó)內(nèi)外光纖廠商展開(kāi)了針對(duì)耐高溫的研發(fā)

隨著光纖應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)展，普通光纖已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)特殊環(huán)境的使用條件。尤其是在高溫工作環(huán)境下，普通紫外固化涂層極易發(fā)生熱老化和熱氧老化，降低涂層對(duì)光纖的保護(hù)作用，并最終可能導(dǎo)致光纖失效。對(duì)了應(yīng)對(duì)這一情況，國(guó)內(nèi)外光纖廠商展開(kāi)了針對(duì)耐高溫進(jìn)行研發(fā)。

目前，國(guó)際主流的耐高溫光纖主要有：耐高溫丙烯酸樹(shù)脂涂層光纖、有機(jī)硅膠涂層光纖、聚酰亞胺涂層光纖以及金屬涂覆光纖四種。憑借在制造工藝和性能上的不同特點(diǎn)，這幾款耐高溫光纖已經(jīng)在油氣井探測(cè)、航天、光纖傳能等高端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了部署，開(kāi)拓了光纖應(yīng)用的新市場(chǎng)。

耐高溫丙烯酸樹(shù)脂涂層光纖

耐高溫丙烯酸樹(shù)脂涂層光纖擁有優(yōu)異的性能，可在85℃-150℃環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定使用，同時(shí)其涂層可直接使用剝線(xiàn)鉗進(jìn)行涂層剝離。

一般情況下，耐高溫丙烯酸樹(shù)脂涂層采用光固化耐高溫丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行雙層涂覆。而江蘇亨通光纖公司則選用一種新型的光固化耐高溫丙烯酸樹(shù)脂，對(duì)模具進(jìn)行改進(jìn)，采用單層涂覆工藝可使涂覆光纖外徑達(dá)到200μm。與雙層涂覆技術(shù)相比，單層涂覆耐高溫光纖不僅涂覆工藝簡(jiǎn)化，擁有更高的生產(chǎn)效率，拉絲速度更高;同時(shí)其單層涂覆，不存在內(nèi)外涂層的差異，因此其在高溫下涂層失重率更小，擁有更加穩(wěn)定的性能;另外其外涂直徑為200μm，體積較小，可以用于小型器件的生產(chǎn)，擁有一定的市場(chǎng)前景。

從高層丙烯酸樹(shù)脂涂層光纖的生產(chǎn)工藝上看，首先光纖預(yù)制棒在溫度為1700℃-2200℃的高溫石墨爐中融化并被拉絲成直徑為125μm的裸光纖。裸光纖經(jīng)過(guò)強(qiáng)制冷卻后進(jìn)入涂覆模具，之后通過(guò)紫外固化爐，使其快速固化變成外直徑為245μm的成品光纖，最后使用收線(xiàn)裝置將光纖繞盤(pán)。

有機(jī)硅膠涂層光纖

目前，200℃溫度段的耐高溫光纖主要是有機(jī)硅膠涂層光纖。能夠在200℃的環(huán)境下長(zhǎng)期使用，且衰減附加值以及涂層失重率均較低。不過(guò)，有機(jī)硅膠涂層光纖的生產(chǎn)成本較高，效率較低，還需要后期涂層熱處理。

從制作工藝上看，其首先采用有機(jī)硅膠雙層涂覆技術(shù)使光纖直徑達(dá)245μm，之后在硅膠涂層外緊包一層聚四氟乙烯套，外徑為700-900μm。硅膠涂覆的固化工藝主要有熱固化和UV固化(UVS)兩種方式。其中UV固化的工藝生產(chǎn)效率更高，工藝連接性較強(qiáng)。

有機(jī)硅膠涂層光纖的工藝與耐高溫丙烯酸樹(shù)脂光纖工藝類(lèi)似，不同之處是使用了Wet-Dry涂覆方式：首先使用石墨拉絲爐將光棒加熱熔融，進(jìn)行抽絲，并使用UV固化。光纖收線(xiàn)完成后，還需要將其放入120℃的恒溫加熱箱中處理30分鐘，隨后利用緊套設(shè)備，在光纖外層再包覆一層聚四氟乙烯衣層。