Với sự phát triển của chuyển đổi số và trí tuệ xã hội, việc sử dụng cáp quang đang trở nên phổ biến. Sợi quang, với vai trò là phương tiện truyền dẫn thông tin trong cáp quang, cung cấp băng thông cao, tốc độ cao và độ trễ thấp. Tuy nhiên, với đường kính chỉ 125μm và được làm từ sợi thủy tinh, chúng rất dễ vỡ. Do đó, để đảm bảo việc truyền dẫn sợi quang an toàn và đáng tin cậy trong các môi trường khác nhau như biển, đất liền, không khí và vũ trụ, cần có các vật liệu sợi chất lượng cao làm thành phần gia cường.
Sợi Aramid là một loại sợi tổng hợp công nghệ cao đã được phát triển kể từ khi được công nghiệp hóa vào những năm 1960. Trải qua nhiều lần cải tiến, nó đã tạo ra nhiều dòng sản phẩm và thông số kỹ thuật khác nhau. Những đặc tính độc đáo của nó—trọng lượng nhẹ, tính linh hoạt, độ bền kéo cao, mô đun đàn hồi cao, hệ số giãn nở tuyến tính thấp và khả năng chống chịu môi trường tuyệt vời—làm cho nó trở thành vật liệu gia cường lý tưởng cho cáp quang.
1. Vật liệu cấu thành cáp quang
Cáp quang bao gồm lõi gia cường, lõi cáp, lớp vỏ bọc và lớp bảo vệ bên ngoài. Cấu trúc lõi có thể là lõi đơn (loại đặc và dạng bó ống) hoặc đa lõi (loại dẹt và dạng khối). Lớp bảo vệ bên ngoài có thể là lớp bọc thép bằng kim loại hoặc phi kim loại.
2. Thành phần của sợi Aramid trong cáp quang
Từ trong ra ngoài, cáp quang bao gồm:sợi quangCấu trúc gồm ống mềm, lớp cách điện và lớp vỏ bọc. Ống mềm bao quanh sợi quang, và khoảng không giữa sợi quang và ống mềm được lấp đầy bằng gel. Lớp cách điện được làm bằng aramid, và lớp vỏ bọc bên ngoài là lớp polyethylene chống cháy, ít khói, không chứa halogen, bao phủ lớp aramid.
3. Ứng dụng sợi Aramid trong cáp quang
(1) Cáp quang trong nhà
Cáp quang mềm lõi đơn và lõi kép có đặc điểm là băng thông rộng, tốc độ cao và tổn hao thấp. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm dữ liệu, phòng máy chủ và các ứng dụng cáp quang đến tận bàn làm việc. Trong các mạng băng thông rộng di động được triển khai dày đặc, số lượng lớn trạm gốc và các hệ thống phân chia thời gian mật độ cao trong nhà yêu cầu sử dụng cáp quang đường dài và cáp lai vi quang. Cho dù đó là cáp quang mềm lõi đơn hay lõi kép, hoặc cáp quang đường dài và cáp lai vi quang, việc sử dụng vật liệu có độ bền cao, mô đun đàn hồi cao và tính linh hoạt là rất cần thiết.sợi aramidVới vai trò là vật liệu gia cường, nó đảm bảo khả năng bảo vệ cơ học, chống cháy, chống chịu môi trường và đáp ứng các yêu cầu về cáp.
(2) Cáp quang tự đỡ hoàn toàn bằng điện môi (ADSS)
Với sự phát triển nhanh chóng của cơ sở hạ tầng năng lượng điện và các dự án siêu cao áp tại Trung Quốc, việc tích hợp sâu rộng mạng lưới thông tin điện với công nghệ 5G là điều cần thiết cho việc xây dựng lưới điện thông minh. Cáp quang ADSS được sử dụng dọc theo đường dây điện, đòi hỏi chúng phải hoạt động tốt trong môi trường điện từ mạnh, giảm trọng lượng cáp để giảm thiểu tải trọng lên cột điện và đạt được thiết kế hoàn toàn cách điện để chống sét đánh và đảm bảo an toàn. Sợi aramid cường độ cao, mô đun đàn hồi cao, hệ số giãn nở thấp giúp bảo vệ hiệu quả các sợi quang trong cáp ADSS.
(3)Cáp tổng hợp quang điện có dây buộc
Cáp nối là thành phần quan trọng kết nối các nền tảng điều khiển và thiết bị được điều khiển như khinh khí cầu, tàu bay hoặc máy bay không người lái. Trong kỷ nguyên thông tin, số hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển nhanh chóng, cáp nối composite quang điện cần cung cấp cả nguồn điện và truyền tải thông tin tốc độ cao cho thiết bị hệ thống.
(4)Cáp quang di động
Cáp quang di động chủ yếu được sử dụng trong các kịch bản mạng tạm thời, chẳng hạn như các mỏ dầu, hầm mỏ, cảng biển, truyền hình trực tiếp, sửa chữa đường dây thông tin liên lạc, thông tin liên lạc khẩn cấp, chống động đất và cứu trợ thiên tai. Các loại cáp này cần có trọng lượng nhẹ, đường kính nhỏ và tính di động cao, cùng với độ linh hoạt, khả năng chống mài mòn, chống dầu và chịu nhiệt độ thấp. Việc sử dụng sợi aramid dẻo, có độ bền cao và mô đun đàn hồi cao làm cốt thép đảm bảo tính ổn định, khả năng chịu áp lực, chống mài mòn, chống dầu, độ linh hoạt ở nhiệt độ thấp và khả năng chống cháy của cáp quang di động.
(5)Cáp quang có dẫn hướng
Sợi quang lý tưởng cho việc truyền dẫn tốc độ cao, băng thông rộng, khả năng chống nhiễu điện từ mạnh, tổn hao thấp và khoảng cách truyền dẫn xa. Những đặc điểm này khiến chúng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống dẫn hướng có dây. Đối với cáp dẫn hướng tên lửa, sợi aramid bảo vệ các sợi quang dễ bị tổn thương, đảm bảo triển khai tốc độ cao ngay cả trong quá trình bay của tên lửa.
(6)Cáp lắp đặt chịu nhiệt độ cao trong ngành hàng không vũ trụ
Nhờ các đặc tính vượt trội như độ bền cao, mô đun đàn hồi cao, mật độ thấp, khả năng chống cháy, chịu nhiệt độ cao và tính linh hoạt, sợi aramid được sử dụng rộng rãi trong cáp hàng không vũ trụ. Bằng cách mạ sợi aramid với các kim loại như kẽm, bạc, nhôm, niken hoặc đồng, người ta tạo ra các sợi aramid dẫn điện, cung cấp khả năng bảo vệ tĩnh điện và chắn sóng điện từ. Những sợi này có thể được sử dụng trong cáp hàng không vũ trụ như các phần tử chắn sóng hoặc các thành phần truyền tín hiệu. Ngoài ra, sợi aramid dẫn điện có thể giảm đáng kể trọng lượng trong khi nâng cao hiệu suất, hỗ trợ phát triển truyền thông vi sóng, cáp RF và các dự án quốc phòng hàng không vũ trụ khác. Những sợi này cũng cung cấp khả năng chắn sóng điện từ cho các khu vực uốn cong tần số cao trong cáp càng hạ cánh máy bay, cáp tàu vũ trụ và cáp robot.
Thời gian đăng bài: 11/11/2024