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旧电缆回收:何保证光缆的使用寿命
发布时间:2021-01-19

何保证光缆的使用寿命
在长途光缆通讯零碎中,光纤传输特性应是临时波动的,尤其是长途支线直埋光缆和海底光缆零碎,对光缆的长寿命提出了更高的要求。普通海洋光缆的使用寿命,希望有20年以上的平安使用期,而对海底光缆,则要求其使用寿命进步到25年以上,其毛病间隔时间均匀要求为10年。因而,如何延伸光缆的使用寿命,怎样正确的运用光缆,都是人们关怀的重要技术课题,上面从光缆的构造方面谈谈如何延伸光缆的使用寿命。
  影响光缆中光纤寿命的三大要素
  光纤是光缆中最重要的组成资料之一,要进步光缆的使用寿命,最基本的是要进步光纤的使用寿命。影响光纤使用寿命的缘由次要有:①光纤外表的微裂纹的存在和扩展;②大气环境中的水和水蒸气分子对光纤外表的浸蚀;③不合理敷设光缆时残留上去的应力临时作用等。由于上述缘由,使得以石英玻璃为根底的光纤机械强度逐步降低,衰耗渐渐增大,最初使光纤断裂,终止了光缆的使用寿命。
  由于在纤维外表上总是会存在着微裂纹,在大气环境中发作慢裂纹生长,使裂纹不时扩展,使光纤的机械强度逐步退步。例如,一根125μm直径的石英光纤,经过3年的慢变化当前,使光纤的抗拉强度从180kpsi(相当于1530g抗拉强度),降到了60kpsi(相当于510g抗拉强度)。光纤这种慢变化而惹起机械强度降低的原理是:当光纤外表有微裂纹(或缺陷)时,在遭到外来应力的作用时,并不会立刻断裂,只要施加应力到达裂纹的临界值时,纤维才会断裂。而石英纤维接受到一个小于临界值的恒定应力时,外表裂纹会发作迟缓扩展,使裂纹的深度到达断裂的临界值,这就是纤维机械强度退步进程。石英光纤机械强度的退步是由于接受到的应力与大气环境中的水和水蒸气分子浸蚀的结合作用形成的。
  延伸光纤使用寿命的办法
  当纤维在真空环境中,由于没有水分子存在,所以不会发作应力浸蚀,其疲劳参数n为最大值,光纤也具有最高的强度,这时的强度就是纤维的惰性强度,称之为Si。
  光纤在运用环境中所具有的使用寿命ts与它所接受的应力σ和纤维的惰性强度Si之间有如下关系:
  lgts=-nlgσ+lgB+(n-2)lgSi
  上式中前面两项皆为常数,所以当接受到的应力σ恒定时,纤维的使用寿命ts只与纤维的疲劳参数n值有关。n值愈大,光纤的寿命ts也愈长。因而进步光纤的使用寿命有两种办法
  第一,当疲劳参数n一定时,纤维的寿命ts只与所接受到的应力σ有关,因而,减小纤维接受到的应力是进步光纤使用寿命的一种办法。当人们制造光纤时 ,在光纤外表构成一种紧缩应力以对立接受到的张应力,使张应力减到尽可能小的水平,由此就发生了压应力包层技术来制造光纤。
  若设光纤接受到的应力为σa,寿命为t1,当光纤具有压应力σR包层时,光纤的寿命为t2:
  t2= t1[(σa-σR)/σa]-n
  其中,(σa-σR)为光纤真正接受到的净应力。由此标明:具有压应力包层的光纤比普通光纤的寿命长得多。近年来就有人用掺GeO2石英做光纤外表紧缩层,也有人用掺TiO2石英做光纤的外包层使光纤自身的抗拉强度从50kpsi进步到130kpsi(相当抗拉强度从430g进步到1100g),也使光纤的静态疲劳参数从n=20~25进步到n=130。
  第二,进步光纤的静态疲劳参数n来进步光纤的使用寿命。因而,人们在制造光纤时,设法把石英纤维自身与大气环境隔绝开来,使之不受大气环境的影响,尽可能地把n值由环境资料参数转变为光纤资料自身的参数,就可以使n值变得很大,由此发生了在光纤外表的“密封被覆技术”。
  近十年来,运用“密封被覆技术”来制造光纤获得宏大停顿。被覆资料由金属类扩展到金属氧化物、无机碳化物、无机氮化物、碳化物、氮氧化物和CVD堆积无定型碳。被覆层构造由单一的金属被覆层开展到密封被覆层与无机被覆层相结合的复合被覆层构造,使光纤更具有实践使用的价值,纤维的光学功能、机械性能和抗疲劳功能都有进步。例如:
  ① 金属被覆光纤:铝被覆光纤可接受1Gpa(150kpsi)的应力,浸没在水中实验,在350℃温度下运用,寿命在10年以上。
  ② 金属氧化物和其它无机物被覆的光纤:用C4H10与SiH4在纤维外表堆积成Si0.21O0.22C0.77的密封被覆层,并涂上无机层,纤维的n值可到达256。
  ③ 用氮化硼做密封被覆层的光纤:可接受200kpsi的拉力,n值可进步到100以上。又如用TIC密封被覆的光纤具有400~500kpsi的强度,可耐100℃的水。
  ④ 无定形碳密封被覆光纤:在无机被覆资料中,无定形碳被覆层不只对光纤的光学功能和机械强度很少有损害作用,而且表现出良好的抗水功能及抗氢功能。此项技术曾经走向工业化生产。这种纤维的典型抗拉强度已到达500~600kpsi,静态n值为350~1000。在室温下25年后,碳密封被覆光纤中渗入的氢只要普通光纤的1/10000;在光缆中,此类纤维可允许的氢压力比普通光纤高100倍。用此光纤可适当地降低成缆条件或在更高温度条件下运用
  运用纤维外表生长“压应力包层”和“密封被覆技术”后,光纤的寿命可用下式推出:
  t2/t1=19.36×10IRσa7
  式中,σa是施加的 应力或运用应力。由此可算出σa与t2/t1的关系。这类光纤的使用寿命可达40年,可望用于海底光缆和军用通讯
  另有一些研讨标明,制造光纤时宁可用锗(GeO2)和氟(F)作掺杂剂,也不必磷(P2O5)作掺杂剂,因磷的“亲水(H2O)”性好,使光纤易受湿润惹起纤芯外部P-OH键吸收衰耗增大,使光纤迟缓变化。所以长使用寿命的光纤根绝用磷作掺杂资料
  在制造光缆工艺中留意防潮防水,增加残存的应力
  首先是缆芯结构设计,一定要用松构造避免留下残存的应力,绞合光缆时要选择合理的光纤余长,也能减小张应力的作用;在缆芯内填充石油凝胶,目的是为了防潮、防水、防含氢化合物(净化液体)的浸蚀;运用涂塑钢带、铝带也是为了防潮,添加光缆的抗侧压、抗张力的才能;有些工厂在缆芯内每隔一米就加一个热熔胶的阻水层,避免缆芯纵向水的浸透;选用线膨胀系数小的资料作缆芯的强度元件,目的也是维护光纤,免除外张力的影响。最初还要指出的一点,就是制造光缆的每一种原材料,自身必需有30年以上的寿命,必需有高稳定性的物理性能和化学功能只要严格控制上述各道制造工艺的质量,才可以延伸光缆的使用寿命。
  当然要延伸光缆的使用寿命还有一个重要要素就是光缆的敷设方式和施工进程,这方面的内容较多也较复杂,应独自作为专题停止阐述 .

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旧电缆回收:何保证光缆的使用寿命
发布时间:2021/01/19

何保证光缆的使用寿命
在长途光缆通讯零碎中,光纤传输特性应是临时波动的,尤其是长途支线直埋光缆和海底光缆零碎,对光缆的长寿命提出了更高的要求。普通海洋光缆的使用寿命,希望有20年以上的平安使用期,而对海底光缆,则要求其使用寿命进步到25年以上,其毛病间隔时间均匀要求为10年。因而,如何延伸光缆的使用寿命,怎样正确的运用光缆,都是人们关怀的重要技术课题,上面从光缆的构造方面谈谈如何延伸光缆的使用寿命。
  影响光缆中光纤寿命的三大要素
  光纤是光缆中最重要的组成资料之一,要进步光缆的使用寿命,最基本的是要进步光纤的使用寿命。影响光纤使用寿命的缘由次要有:①光纤外表的微裂纹的存在和扩展;②大气环境中的水和水蒸气分子对光纤外表的浸蚀;③不合理敷设光缆时残留上去的应力临时作用等。由于上述缘由,使得以石英玻璃为根底的光纤机械强度逐步降低,衰耗渐渐增大,最初使光纤断裂,终止了光缆的使用寿命。
  由于在纤维外表上总是会存在着微裂纹,在大气环境中发作慢裂纹生长,使裂纹不时扩展,使光纤的机械强度逐步退步。例如,一根125μm直径的石英光纤,经过3年的慢变化当前,使光纤的抗拉强度从180kpsi(相当于1530g抗拉强度),降到了60kpsi(相当于510g抗拉强度)。光纤这种慢变化而惹起机械强度降低的原理是:当光纤外表有微裂纹(或缺陷)时,在遭到外来应力的作用时,并不会立刻断裂,只要施加应力到达裂纹的临界值时,纤维才会断裂。而石英纤维接受到一个小于临界值的恒定应力时,外表裂纹会发作迟缓扩展,使裂纹的深度到达断裂的临界值,这就是纤维机械强度退步进程。石英光纤机械强度的退步是由于接受到的应力与大气环境中的水和水蒸气分子浸蚀的结合作用形成的。
  延伸光纤使用寿命的办法
  当纤维在真空环境中,由于没有水分子存在,所以不会发作应力浸蚀,其疲劳参数n为最大值,光纤也具有最高的强度,这时的强度就是纤维的惰性强度,称之为Si。
  光纤在运用环境中所具有的使用寿命ts与它所接受的应力σ和纤维的惰性强度Si之间有如下关系:
  lgts=-nlgσ+lgB+(n-2)lgSi
  上式中前面两项皆为常数,所以当接受到的应力σ恒定时,纤维的使用寿命ts只与纤维的疲劳参数n值有关。n值愈大,光纤的寿命ts也愈长。因而进步光纤的使用寿命有两种办法
  第一,当疲劳参数n一定时,纤维的寿命ts只与所接受到的应力σ有关,因而,减小纤维接受到的应力是进步光纤使用寿命的一种办法。当人们制造光纤时 ,在光纤外表构成一种紧缩应力以对立接受到的张应力,使张应力减到尽可能小的水平,由此就发生了压应力包层技术来制造光纤。
  若设光纤接受到的应力为σa,寿命为t1,当光纤具有压应力σR包层时,光纤的寿命为t2:
  t2= t1[(σa-σR)/σa]-n
  其中,(σa-σR)为光纤真正接受到的净应力。由此标明:具有压应力包层的光纤比普通光纤的寿命长得多。近年来就有人用掺GeO2石英做光纤外表紧缩层,也有人用掺TiO2石英做光纤的外包层使光纤自身的抗拉强度从50kpsi进步到130kpsi(相当抗拉强度从430g进步到1100g),也使光纤的静态疲劳参数从n=20~25进步到n=130。
  第二,进步光纤的静态疲劳参数n来进步光纤的使用寿命。因而,人们在制造光纤时,设法把石英纤维自身与大气环境隔绝开来,使之不受大气环境的影响,尽可能地把n值由环境资料参数转变为光纤资料自身的参数,就可以使n值变得很大,由此发生了在光纤外表的“密封被覆技术”。
  近十年来,运用“密封被覆技术”来制造光纤获得宏大停顿。被覆资料由金属类扩展到金属氧化物、无机碳化物、无机氮化物、碳化物、氮氧化物和CVD堆积无定型碳。被覆层构造由单一的金属被覆层开展到密封被覆层与无机被覆层相结合的复合被覆层构造,使光纤更具有实践使用的价值,纤维的光学功能、机械性能和抗疲劳功能都有进步。例如:
  ① 金属被覆光纤:铝被覆光纤可接受1Gpa(150kpsi)的应力,浸没在水中实验,在350℃温度下运用,寿命在10年以上。
  ② 金属氧化物和其它无机物被覆的光纤:用C4H10与SiH4在纤维外表堆积成Si0.21O0.22C0.77的密封被覆层,并涂上无机层,纤维的n值可到达256。
  ③ 用氮化硼做密封被覆层的光纤:可接受200kpsi的拉力,n值可进步到100以上。又如用TIC密封被覆的光纤具有400~500kpsi的强度,可耐100℃的水。
  ④ 无定形碳密封被覆光纤:在无机被覆资料中,无定形碳被覆层不只对光纤的光学功能和机械强度很少有损害作用,而且表现出良好的抗水功能及抗氢功能。此项技术曾经走向工业化生产。这种纤维的典型抗拉强度已到达500~600kpsi,静态n值为350~1000。在室温下25年后,碳密封被覆光纤中渗入的氢只要普通光纤的1/10000;在光缆中,此类纤维可允许的氢压力比普通光纤高100倍。用此光纤可适当地降低成缆条件或在更高温度条件下运用
  运用纤维外表生长“压应力包层”和“密封被覆技术”后,光纤的寿命可用下式推出:
  t2/t1=19.36×10IRσa7
  式中,σa是施加的 应力或运用应力。由此可算出σa与t2/t1的关系。这类光纤的使用寿命可达40年,可望用于海底光缆和军用通讯
  另有一些研讨标明,制造光纤时宁可用锗(GeO2)和氟(F)作掺杂剂,也不必磷(P2O5)作掺杂剂,因磷的“亲水(H2O)”性好,使光纤易受湿润惹起纤芯外部P-OH键吸收衰耗增大,使光纤迟缓变化。所以长使用寿命的光纤根绝用磷作掺杂资料
  在制造光缆工艺中留意防潮防水,增加残存的应力
  首先是缆芯结构设计,一定要用松构造避免留下残存的应力,绞合光缆时要选择合理的光纤余长,也能减小张应力的作用;在缆芯内填充石油凝胶,目的是为了防潮、防水、防含氢化合物(净化液体)的浸蚀;运用涂塑钢带、铝带也是为了防潮,添加光缆的抗侧压、抗张力的才能;有些工厂在缆芯内每隔一米就加一个热熔胶的阻水层,避免缆芯纵向水的浸透;选用线膨胀系数小的资料作缆芯的强度元件,目的也是维护光纤,免除外张力的影响。最初还要指出的一点,就是制造光缆的每一种原材料,自身必需有30年以上的寿命,必需有高稳定性的物理性能和化学功能只要严格控制上述各道制造工艺的质量,才可以延伸光缆的使用寿命。
  当然要延伸光缆的使用寿命还有一个重要要素就是光缆的敷设方式和施工进程,这方面的内容较多也较复杂,应独自作为专题停止阐述 .

旧电缆回收:何保证光缆的使用寿命
发布时间:2021/01/19

何保证光缆的使用寿命
在长途光缆通讯零碎中,光纤传输特性应是临时波动的,尤其是长途支线直埋光缆和海底光缆零碎,对光缆的长寿命提出了更高的要求。普通海洋光缆的使用寿命,希望有20年以上的平安使用期,而对海底光缆,则要求其使用寿命进步到25年以上,其毛病间隔时间均匀要求为10年。因而,如何延伸光缆的使用寿命,怎样正确的运用光缆,都是人们关怀的重要技术课题,上面从光缆的构造方面谈谈如何延伸光缆的使用寿命。
  影响光缆中光纤寿命的三大要素
  光纤是光缆中最重要的组成资料之一,要进步光缆的使用寿命,最基本的是要进步光纤的使用寿命。影响光纤使用寿命的缘由次要有:①光纤外表的微裂纹的存在和扩展;②大气环境中的水和水蒸气分子对光纤外表的浸蚀;③不合理敷设光缆时残留上去的应力临时作用等。由于上述缘由,使得以石英玻璃为根底的光纤机械强度逐步降低,衰耗渐渐增大,最初使光纤断裂,终止了光缆的使用寿命。
  由于在纤维外表上总是会存在着微裂纹,在大气环境中发作慢裂纹生长,使裂纹不时扩展,使光纤的机械强度逐步退步。例如,一根125μm直径的石英光纤,经过3年的慢变化当前,使光纤的抗拉强度从180kpsi(相当于1530g抗拉强度),降到了60kpsi(相当于510g抗拉强度)。光纤这种慢变化而惹起机械强度降低的原理是:当光纤外表有微裂纹(或缺陷)时,在遭到外来应力的作用时,并不会立刻断裂,只要施加应力到达裂纹的临界值时,纤维才会断裂。而石英纤维接受到一个小于临界值的恒定应力时,外表裂纹会发作迟缓扩展,使裂纹的深度到达断裂的临界值,这就是纤维机械强度退步进程。石英光纤机械强度的退步是由于接受到的应力与大气环境中的水和水蒸气分子浸蚀的结合作用形成的。
  延伸光纤使用寿命的办法
  当纤维在真空环境中,由于没有水分子存在,所以不会发作应力浸蚀,其疲劳参数n为最大值,光纤也具有最高的强度,这时的强度就是纤维的惰性强度,称之为Si。
  光纤在运用环境中所具有的使用寿命ts与它所接受的应力σ和纤维的惰性强度Si之间有如下关系:
  lgts=-nlgσ+lgB+(n-2)lgSi
  上式中前面两项皆为常数,所以当接受到的应力σ恒定时,纤维的使用寿命ts只与纤维的疲劳参数n值有关。n值愈大,光纤的寿命ts也愈长。因而进步光纤的使用寿命有两种办法
  第一,当疲劳参数n一定时,纤维的寿命ts只与所接受到的应力σ有关,因而,减小纤维接受到的应力是进步光纤使用寿命的一种办法。当人们制造光纤时 ,在光纤外表构成一种紧缩应力以对立接受到的张应力,使张应力减到尽可能小的水平,由此就发生了压应力包层技术来制造光纤。
  若设光纤接受到的应力为σa,寿命为t1,当光纤具有压应力σR包层时,光纤的寿命为t2:
  t2= t1[(σa-σR)/σa]-n
  其中,(σa-σR)为光纤真正接受到的净应力。由此标明:具有压应力包层的光纤比普通光纤的寿命长得多。近年来就有人用掺GeO2石英做光纤外表紧缩层,也有人用掺TiO2石英做光纤的外包层使光纤自身的抗拉强度从50kpsi进步到130kpsi(相当抗拉强度从430g进步到1100g),也使光纤的静态疲劳参数从n=20~25进步到n=130。
  第二,进步光纤的静态疲劳参数n来进步光纤的使用寿命。因而,人们在制造光纤时,设法把石英纤维自身与大气环境隔绝开来,使之不受大气环境的影响,尽可能地把n值由环境资料参数转变为光纤资料自身的参数,就可以使n值变得很大,由此发生了在光纤外表的“密封被覆技术”。
  近十年来,运用“密封被覆技术”来制造光纤获得宏大停顿。被覆资料由金属类扩展到金属氧化物、无机碳化物、无机氮化物、碳化物、氮氧化物和CVD堆积无定型碳。被覆层构造由单一的金属被覆层开展到密封被覆层与无机被覆层相结合的复合被覆层构造,使光纤更具有实践使用的价值,纤维的光学功能、机械性能和抗疲劳功能都有进步。例如:
  ① 金属被覆光纤:铝被覆光纤可接受1Gpa(150kpsi)的应力,浸没在水中实验,在350℃温度下运用,寿命在10年以上。
  ② 金属氧化物和其它无机物被覆的光纤:用C4H10与SiH4在纤维外表堆积成Si0.21O0.22C0.77的密封被覆层,并涂上无机层,纤维的n值可到达256。
  ③ 用氮化硼做密封被覆层的光纤:可接受200kpsi的拉力,n值可进步到100以上。又如用TIC密封被覆的光纤具有400~500kpsi的强度,可耐100℃的水。
  ④ 无定形碳密封被覆光纤:在无机被覆资料中,无定形碳被覆层不只对光纤的光学功能和机械强度很少有损害作用,而且表现出良好的抗水功能及抗氢功能。此项技术曾经走向工业化生产。这种纤维的典型抗拉强度已到达500~600kpsi,静态n值为350~1000。在室温下25年后,碳密封被覆光纤中渗入的氢只要普通光纤的1/10000;在光缆中,此类纤维可允许的氢压力比普通光纤高100倍。用此光纤可适当地降低成缆条件或在更高温度条件下运用
  运用纤维外表生长“压应力包层”和“密封被覆技术”后,光纤的寿命可用下式推出:
  t2/t1=19.36×10IRσa7
  式中,σa是施加的 应力或运用应力。由此可算出σa与t2/t1的关系。这类光纤的使用寿命可达40年,可望用于海底光缆和军用通讯
  另有一些研讨标明,制造光纤时宁可用锗(GeO2)和氟(F)作掺杂剂,也不必磷(P2O5)作掺杂剂,因磷的“亲水(H2O)”性好,使光纤易受湿润惹起纤芯外部P-OH键吸收衰耗增大,使光纤迟缓变化。所以长使用寿命的光纤根绝用磷作掺杂资料
  在制造光缆工艺中留意防潮防水,增加残存的应力
  首先是缆芯结构设计,一定要用松构造避免留下残存的应力,绞合光缆时要选择合理的光纤余长,也能减小张应力的作用;在缆芯内填充石油凝胶,目的是为了防潮、防水、防含氢化合物(净化液体)的浸蚀;运用涂塑钢带、铝带也是为了防潮,添加光缆的抗侧压、抗张力的才能;有些工厂在缆芯内每隔一米就加一个热熔胶的阻水层,避免缆芯纵向水的浸透;选用线膨胀系数小的资料作缆芯的强度元件,目的也是维护光纤,免除外张力的影响。最初还要指出的一点,就是制造光缆的每一种原材料,自身必需有30年以上的寿命,必需有高稳定性的物理性能和化学功能只要严格控制上述各道制造工艺的质量,才可以延伸光缆的使用寿命。
  当然要延伸光缆的使用寿命还有一个重要要素就是光缆的敷设方式和施工进程,这方面的内容较多也较复杂,应独自作为专题停止阐述 .

冀公网安备13062602000099号