[发明专利]一种耐腐蚀型柔性光缆及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐腐蚀型柔性光缆及其制备方法，该耐腐蚀型柔性光缆包括表面层、加强防腐蚀层、中层套管、屏蔽层、内包层、芯材六层，表面层由环氧树脂与玻璃纤维按重量比9∶1的混合材料制成，加强防腐蚀层采用氧化铝陶瓷纤维编织，中层套管为黑色硅橡胶制成，屏蔽层为碳膜，内包层为二氧化硅基低折射率玻璃，芯材为二氧化硅基高折射率玻璃；二氧化硅基低折射率玻璃按分子数量包括二氧化硅85‑92份、二氧化硫2‑3份、二氧化碳2‑3份、氧化硼6‑8份；二氧化硅基高折射率玻璃按分子数量包括二氧化硅85‑92份、五氧化二磷3‑4份、氧化锗8‑10份。本发明绝缘性强、屏蔽效果好、最小弯曲半径小、耐高温、抗老化、使用寿命长。

主权项

一种耐腐蚀型柔性光缆的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)内包层坯材的制备①按分子数量计准备如下份数的原材料：四氟化硅85‑92份、六氟化硫2‑3份、四氟化二碳2‑3份、氧化硼6‑8份，足量纯度不低于99.99％的高纯氧气，足量氯气和适量标准脱泡剂；②准备如下设备：设置有石英管的玻璃车床、氢氧焰发生装置、烧瓶、气体输送管道、热电偶和气体质量流量计；③在烧瓶内盛装四氟化硅、六氟化硫、四氟化二碳、氧化硼，采用常规标准方化进行蒸发处理，获得饱合蒸气；④以步骤①准备的高纯氧气为载气，混合步骤③获得的饱合蒸气，按标准方式加入适量标准脱泡剂，通过设置有气体质量流量计的气体输送管道输送至玻璃车床的石英管内，石英管在玻璃车床上以30r/min‑40r/min的转速旋转；⑤点燃氢氧焰发生装置，轴向移动石英管，使氢氧焰发生装置可均匀加热石英管管体，将热电偶固定在氢氧焰发生装置上方的石英管内加热区域，监控该区域温度；⑥通过监控加热区域温度，当加热至1400℃‑1600℃时调整氢氧焰发生装置的火焰输出，保持温度稳定在1400℃‑1600℃区间内；⑦当石英管内玻璃质沉积到5‑8mm后，即获得了所需内包层坯材；2)心材坯材的制备①按分子数量计准备如下份数的原材料：四氟化硅85‑92份、三氯氧磷3‑4份、四氯化锗8‑10份，足量纯度不低于99.99％的高纯氧气，足量氯气和适量标准脱泡剂；②在烧瓶内盛装四氟化硅、三氯氧磷、四氯化锗，采用常规标准方化进行蒸发处理，获得饱合蒸气；③以步骤①准备的高纯氧气为载气，混合步骤③获得的饱合蒸气，按标准方式加入适量标准脱泡剂，通过设置有气体质量流量计的气体输送管道输送至玻璃车床的石英管内，石英管在玻璃车床上以30r/min‑40r/min的转速旋转；④点燃氢氧焰发生装置，轴向移动石英管，使氢氧焰发生装置可均匀加热石英管管体，将热电偶固定在氢氧焰发生装置上方的石英管内加热区域，监控该区域温度；⑤通过监控加热区域温度，当加热至1400℃‑1600℃时调整氢氧焰发生装置的火焰输出，保持温度稳定在1400℃‑1600℃区间内；⑥当石英管内玻璃质沉积到中间孔径不大于5mm时，即获得所需心材坯材；3)实心玻璃棒坯的制备①将热电偶移至石英管与氢氧焰发生装置垂直对应的外表面上方；②待石英管管壁加热至1800℃‑1900℃时调整氢氧焰发生装置的火焰输出，保持温度稳定在1800℃‑1900℃区间内；③待石英管内玻璃质高温软化收缩至实心时，即获得所需实心玻璃棒坯；4)光纤的制备①采用常规标准方式将3)获得的实心玻璃棒坯拉制成纤维丝；②在纤维丝表面通过物理气相沉方法积包覆一层碳膜，该层碳膜即为屏蔽层；③按标准方法将带有屏蔽层纤维丝制成所需单模或多模光纤芯；④选用黑色硅橡胶作为原材料，通过标准方法固化在带有屏蔽层纤维丝表面，该层黑色硅橡胶即为所需中层套管；5)氧化铝陶瓷纤维的制备①将六水氯化铝与适量纯净水混合，搅拌并过滤杂质，调配至获得质量百分比58％‑65％的氯化铝溶液；②将步骤①获得的盛有氯化铝溶液的容器进行高频振动，再将氨水雾化后均匀缓慢地通入步骤①制备的氯化铝溶液中，获得待处理溶液；③步骤②完成后继续高频振动30min‑40min，然后将步骤②获得的待处理溶液置于25℃‑30℃的恒温环境下，并机械搅拌30min‑40min，获得预制溶液；④在步骤③获得的预制溶液内缓慢滴加稀盐酸溶液并搅拌，至溶液的PH值4.8‑5.2，获得原始溶胶液；⑤将步骤④获得的原始溶胶液置于70℃‑80℃温度下，回流8h，获得预制溶胶液；⑥在步骤⑤获得的预制溶胶液内缓慢添加3‑5％浓度的聚乙烯醇溶液，获得待处理溶胶；⑦采用无水乙醇对步骤⑥获得的待处理溶胶进行反复冲洗至洗净；⑧将步骤⑦获得的溶胶纺成丝状，即获得所需待用溶胶；⑨将步骤⑧获得的纳米氧化铝粉体待用溶胶放置于炉内压强为18‑20Mpa的保护气氛里，1000℃‑1050℃温度下进行烧结，烧结时间2h‑3h；⑩烧结完成后，炉温T不低于800℃时随炉冷却；炉温T处于500℃≤T＜800℃半开炉门冷却；炉温T＜500℃出炉空冷；空冷至T＜150℃后即获得所需氧化铝陶瓷纤维；6)光缆的制备①选用5)获得的氧化铝陶瓷纤维编织成网套套装在中层套管表面，该层为加强防腐蚀层；②表层封装材料选用环氧树脂与玻璃纤维按重量比9∶1的混合材料，将该材料以标准方式固化在加强防腐蚀层表面，形成表面层，即获得所需耐腐蚀型柔性光缆。