[發(fā)明專利]一種耐腐蝕型柔性光纜及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710867809.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107703591A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃佳鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波光極照明科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/44
• 分類號(hào): G02B6/44;C03B37/018;C03B37/027;C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 談杰

1.一種耐腐蝕型柔性光纜的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

1)內(nèi)包層坯材的制備

①按分子數(shù)量計(jì)準(zhǔn)備如下份數(shù)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，足量純度不低于99.99％的高純氧氣，足量氯氣和適量標(biāo)準(zhǔn)脫泡劑；

②準(zhǔn)備如下設(shè)備：設(shè)置有石英管的玻璃車床、氫氧焰發(fā)生裝置、燒瓶、氣體輸送管道、熱電偶和氣體質(zhì)量流量計(jì)；

③在燒瓶?jī)?nèi)盛裝四氟化硅、六氟化硫、四氟化二碳、氧化硼，采用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)方化進(jìn)行蒸發(fā)處理，獲得飽合蒸氣；

④以步驟①準(zhǔn)備的高純氧氣為載氣，混合步驟③獲得的飽合蒸氣，按標(biāo)準(zhǔn)方式加入適量標(biāo)準(zhǔn)脫泡劑，通過(guò)設(shè)置有氣體質(zhì)量流量計(jì)的氣體輸送管道輸送至玻璃車床的石英管內(nèi)，石英管在玻璃車床上以30r/min-40r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；

⑤點(diǎn)燃?xì)溲跹姘l(fā)生裝置，軸向移動(dòng)石英管，使氫氧焰發(fā)生裝置可均勻加熱石英管管體，將熱電偶固定在氫氧焰發(fā)生裝置上方的石英管內(nèi)加熱區(qū)域，監(jiān)控該區(qū)域溫度；

⑥通過(guò)監(jiān)控加熱區(qū)域溫度，當(dāng)加熱至1400℃-1600℃時(shí)調(diào)整氫氧焰發(fā)生裝置的火焰輸出，保持溫度穩(wěn)定在1400℃-1600℃區(qū)間內(nèi)；

⑦當(dāng)石英管內(nèi)玻璃質(zhì)沉積到5-8mm后，即獲得了所需內(nèi)包層坯材；

2)心材坯材的制備

①按分子數(shù)量計(jì)準(zhǔn)備如下份數(shù)的原材料：四氟化硅85-92份、三氯氧磷3-4份、四氯化鍺8-10份，足量純度不低于99.99％的高純氧氣，足量氯氣和適量標(biāo)準(zhǔn)脫泡劑；

②在燒瓶?jī)?nèi)盛裝四氟化硅、三氯氧磷、四氯化鍺，采用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)方化進(jìn)行蒸發(fā)處理，獲得飽合蒸氣；

③以步驟①準(zhǔn)備的高純氧氣為載氣，混合步驟③獲得的飽合蒸氣，按標(biāo)準(zhǔn)方式加入適量標(biāo)準(zhǔn)脫泡劑，通過(guò)設(shè)置有氣體質(zhì)量流量計(jì)的氣體輸送管道輸送至玻璃車床的石英管內(nèi)，石英管在玻璃車床上以30r/min-40r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；

④點(diǎn)燃?xì)溲跹姘l(fā)生裝置，軸向移動(dòng)石英管，使氫氧焰發(fā)生裝置可均勻加熱石英管管體，將熱電偶固定在氫氧焰發(fā)生裝置上方的石英管內(nèi)加熱區(qū)域，監(jiān)控該區(qū)域溫度；

⑤通過(guò)監(jiān)控加熱區(qū)域溫度，當(dāng)加熱至1400℃-1600℃時(shí)調(diào)整氫氧焰發(fā)生裝置的火焰輸出，保持溫度穩(wěn)定在1400℃-1600℃區(qū)間內(nèi)；

⑥當(dāng)石英管內(nèi)玻璃質(zhì)沉積到中間孔徑不大于5mm時(shí)，即獲得所需心材坯材；

3)實(shí)心玻璃棒坯的制備

①將熱電偶移至石英管與氫氧焰發(fā)生裝置垂直對(duì)應(yīng)的外表面上方；

②待石英管管壁加熱至1800℃-1900℃時(shí)調(diào)整氫氧焰發(fā)生裝置的火焰輸出，保持溫度穩(wěn)定在1800℃-1900℃區(qū)間內(nèi)；

③待石英管內(nèi)玻璃質(zhì)高溫軟化收縮至實(shí)心時(shí)，即獲得所需實(shí)心玻璃棒坯；

4)光纖的制備

①采用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)方式將3)獲得的實(shí)心玻璃棒坯拉制成纖維絲；

②在纖維絲表面通過(guò)物理氣相沉方法積包覆一層碳膜，該層碳膜即為屏蔽層；

③按標(biāo)準(zhǔn)方法將帶有屏蔽層纖維絲制成所需單模或多模光纖芯；

④選用黑色硅橡膠作為原材料，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方法固化在帶有屏蔽層纖維絲表面，該層黑色硅橡膠即為所需中層套管；

5)氧化鋁陶瓷纖維的制備

①將六水氯化鋁與適量純凈水混合，攪拌并過(guò)濾雜質(zhì)，調(diào)配至獲得質(zhì)量百分比58％-65％的氯化鋁溶液；

②將步驟①獲得的盛有氯化鋁溶液的容器進(jìn)行高頻振動(dòng)，再將氨水霧化后均勻緩慢地通入步驟①制備的氯化鋁溶液中，獲得待處理溶液；

③步驟②完成后繼續(xù)高頻振動(dòng)30min-40min，然后將步驟②獲得的待處理溶液置于25℃-30℃的恒溫環(huán)境下，并機(jī)械攪拌30min-40min，獲得預(yù)制溶液；

④在步驟③獲得的預(yù)制溶液內(nèi)緩慢滴加稀鹽酸溶液并攪拌，至溶液的PH值4.8-5.2，獲得原始溶膠液；

⑤將步驟④獲得的原始溶膠液置于70℃-80℃溫度下，回流8h，獲得預(yù)制溶膠液；

⑥在步驟⑤獲得的預(yù)制溶膠液內(nèi)緩慢添加3-5％濃度的聚乙烯醇溶液，獲得待處理溶膠；

⑦采用無(wú)水乙醇對(duì)步驟⑥獲得的待處理溶膠進(jìn)行反復(fù)沖洗至洗凈；

⑧將步驟⑦獲得的溶膠紡成絲狀，即獲得所需待用溶膠；

⑨將步驟⑧獲得的納米氧化鋁粉體待用溶膠放置于爐內(nèi)壓強(qiáng)為18-20Mpa的保護(hù)氣氛里，1000℃-1050℃溫度下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間2h-3h；

⑩燒結(jié)完成后，爐溫T不低于800℃時(shí)隨爐冷卻；爐溫T處于500℃≤T＜800℃半開(kāi)爐門(mén)冷卻；爐溫T＜500℃出爐空冷；空冷至T＜150℃后即獲得所需氧化鋁陶瓷纖維；

6)光纜的制備

①選用5)獲得的氧化鋁陶瓷纖維編織成網(wǎng)套套裝在中層套管表面，該層為加強(qiáng)防腐蝕層；

②表層封裝材料選用環(huán)氧樹(shù)脂與玻璃纖維按重量比9∶1的混合材料，將該材料以標(biāo)準(zhǔn)方式固化在加強(qiáng)防腐蝕層表面，形成表面層，即獲得所需耐腐蝕型柔性光纜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法制造出的耐腐蝕型柔性光纜，其特征在于：該耐腐蝕型柔性光纜包括表面層、加強(qiáng)防腐蝕層、中層套管、屏蔽層、內(nèi)包層、芯材六層，其中表面層由環(huán)氧樹(shù)脂與玻璃纖維按重量比9∶1的混合材料制成，加強(qiáng)防腐蝕層采用氧化鋁陶瓷纖維編織而成，中層套管為黑色硅橡膠制成，屏蔽層為碳膜，內(nèi)包層為二氧化硅基低折射率玻璃，芯材為二氧化硅基高折射率玻璃；其中二氧化硅基低折射率玻璃按分子數(shù)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數(shù)量包括二氧化硅85-92份、五氧化二磷3-4份、氧化鍺8-10份。