Trong thiết kế cáp quang (OFC), việc lựa chọn nguyên vật liệu phù hợp là vô cùng quan trọng. Các môi trường hoạt động khác nhau—như cực lạnh, nhiệt độ cao, độ ẩm, lắp đặt ngoài trời, uốn cong liên tục hoặc di chuyển thường xuyên—đặt ra những yêu cầu đa dạng đối với vật liệu cáp quang. Ở đây, chúng tôi tóm tắt một số vật liệu lõi thường được sử dụng trong ngành, phân tích đặc tính hiệu suất và ứng dụng thực tiễn của chúng để giúp tối ưu hóa thiết kế cáp quang và lựa chọn vật liệu của bạn.
1. PBT (Polybutylene Terephthalate) — Chất liệu phổ biến nhất cho các loại ống rời
PBTPBT là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất cho các ống mềm trong cáp quang. Nhựa cáp thông thường có xu hướng trở nên giòn ở nhiệt độ thấp và mềm đi ở nhiệt độ cao. PBT biến tính, ví dụ như với các đoạn chuỗi linh hoạt, cải thiện đáng kể khả năng chống va đập ở nhiệt độ thấp và có thể đáp ứng các yêu cầu xuống đến -40°C. Ngoài ra, PBT còn có độ cứng và độ ổn định kích thước tuyệt vời ở nhiệt độ cao, đảm bảo bảo vệ đáng tin cậy cho các sợi quang dưới tác động của nhiệt. Hiệu suất cân bằng, chi phí hợp lý và tính linh hoạt của nó khiến nó trở thành lựa chọn điển hình cho cáp thông tin liên lạc ngoài trời, cáp đường dài và cấu trúc cáp ADSS.
2. PP (Polypropylene) — Độ bền vượt trội ở nhiệt độ thấp và khả năng chống thủy phân
PP đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực vật liệu cáp quang nhờ độ bền dẻo tuyệt vời ở nhiệt độ thấp, giúp ngăn ngừa nứt vỡ trong điều kiện cực lạnh. Khả năng chống thủy phân của nó cũng vượt trội so với PBT, làm cho nó phù hợp với môi trường ẩm ướt hoặc nhiều nước. Tuy nhiên, PP có mô đun đàn hồi và độ cứng thấp hơn một chút so với PBT, vì vậy việc sử dụng nó cần xem xét cấu trúc cáp cụ thể. Ví dụ, cáp nhẹ, cáp lai trong nhà-ngoài trời hoặc cấu trúc ống lỏng cần độ linh hoạt cao hơn có thể lựa chọn PP làm vật liệu thay thế.
3. LSZH (Ít khói, không halogen) — Vật liệu vỏ cáp thân thiện với môi trường phổ biến hiện nay
LSZHLSZH là vật liệu vỏ cáp thân thiện với môi trường được sử dụng rộng rãi nhất. Công thức LSZH chất lượng cao, đạt được thông qua các hệ thống polymer chuyên dụng và công nghệ chất độn, có thể đáp ứng yêu cầu chịu va đập ở nhiệt độ thấp -40°C và duy trì sử dụng lâu dài ở 85°C. Trong trường hợp hỏa hoạn, LSZH thải ra ít khói và không có khí halogen, giúp tăng cường đáng kể sự an toàn cho cáp trong nhà, cáp trung tâm dữ liệu và hệ thống dây điện công cộng. Nó cũng có khả năng chống nứt do ứng suất môi trường và ăn mòn hóa học tuyệt vời, làm cho nó trở thành lựa chọn linh hoạt cho cả vỏ cáp trong nhà và ngoài trời.
4. TPU (Polyurethane nhiệt dẻo) — “Vua” của độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp và khả năng chống mài mòn
TPU nổi tiếng về tính linh hoạt và độ bền ở nhiệt độ cực thấp. Không giống như PVC, TPU vẫn giữ được độ dẻo cao và không bị nứt. Nó cũng có khả năng chống mài mòn, dầu và rách vượt trội, lý tưởng cho các loại cáp chuyển động, bao gồm cáp xích kéo, cáp xe cộ, cáp khai thác mỏ, cáp robot và các ứng dụng tự động hóa công nghiệp. Lưu ý rằng khả năng chịu nhiệt độ cao và khả năng chống thủy phân của TPU phụ thuộc vào từng loại cụ thể, vì vậy việc lựa chọn công thức chất lượng cao là rất quan trọng.
5. PVC (Polyvinyl Clorua) — Lựa chọn vỏ cáp tiết kiệm chi phí với hạn chế về nhiệt độ thấp
Nhựa PVC vẫn được sử dụng cho một số loại cáp quang do giá thành thấp và dễ gia công. Tuy nhiên, nhựa PVC tiêu chuẩn sẽ cứng lại và có thể bị nứt ở nhiệt độ dưới -10°C, khiến nó không phù hợp với điều kiện lạnh khắc nghiệt. Nhựa PVC chịu nhiệt độ thấp hoặc chịu lạnh có thể làm giảm nhiệt độ chuyển pha thủy tinh thông qua chất làm dẻo, nhưng điều này có thể làm giảm độ bền cơ học và khả năng chống lão hóa. Do đó, nhựa PVC phù hợp hơn cho các dự án nhạy cảm về chi phí trong môi trường tương đối ổn định, chẳng hạn như lắp đặt trong nhà tiêu chuẩn hoặc thiết lập cáp tạm thời.
6. TPV (Nhựa nhiệt dẻo lưu hóa) — Kết hợp tính đàn hồi của cao su và khả năng gia công của nhựa
TPV kết hợp tính đàn hồi của cao su với khả năng gia công của nhựa. Nó có khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp tuyệt vời, cũng như khả năng chống chịu thời tiết và ozone vượt trội. Tính linh hoạt và độ bền của TPV làm cho nó phù hợp với cáp quang ngoài trời, dây dẫn ô tô và cáp mềm. Là một vật liệu, TPV cân bằng các đặc tính của TPU và PVC, mang lại tính linh hoạt về cấu trúc và khả năng chống chịu môi trường tuyệt vời.
7. XLPE (Polyethylene liên kết ngang) — Vật liệu cách điện chịu nhiệt cao cho cáp quang và cáp điện
XLPEThông qua quá trình liên kết ngang, XLPE giúp tăng cường khả năng chịu nhiệt và có thể hoạt động liên tục ở nhiệt độ trên 90°C. Nó cũng cung cấp độ bền cơ học và khả năng chống ứng suất vượt trội. Mặc dù XLPE thường được sử dụng cho lớp cách điện cáp điện (ví dụ: 1kV–35kV), nhưng đôi khi nó cũng được sử dụng trong cáp quang để gia cường hoặc ứng dụng ở nhiệt độ cao. Các đặc tính nhiệt và cơ học của nó làm cho nó phù hợp với các loại cáp quang chuyên dụng trong môi trường khắc nghiệt.
Lựa chọn vật liệu vỏ cáp quang — Các kịch bản ứng dụng là yếu tố then chốt.
Việc lựa chọn vật liệu cáp quang phù hợp không chỉ đơn thuần là xem xét dữ liệu kỹ thuật; mà còn phải tính đến các tình huống ứng dụng thực tế:
Lắp đặt cố định (ngoài trời, ống dẫn, trên không): LSZH, TPV, XLPE
Ứng dụng di chuyển (xích kéo, robot, xe cộ, khai thác mỏ): TPU
Nhiệt độ cực lạnh (-40°C hoặc thấp hơn): PBT biến tính, PP, TPU
Hệ thống cáp trong nhà, sử dụng tiêu chuẩn, các dự án nhạy cảm về chi phí: PVC (chỉ được khuyến nghị trong những điều kiện cụ thể)
Không có giải pháp "một kích cỡ phù hợp cho tất cả" đối với vật liệu cáp quang. Việc lựa chọn nên dựa trên đánh giá toàn diện về cấu trúc cáp, điều kiện lắp đặt, ngân sách và độ tin cậy lâu dài.
Thời gian đăng bài: 20/11/2025