Mit dem Voranschreiten der digitalen Transformation und der gesellschaftlichen Intelligenz wird die Verwendung von Glasfaserkabeln allgegenwärtig. Glasfasern als Medium zur Informationsübertragung bieten hohe Bandbreite, hohe Geschwindigkeit und geringe Latenz. Mit einem Durchmesser von nur 125 μm und der Herstellung aus Glasfasern sind sie jedoch zerbrechlich. Um eine sichere und zuverlässige Übertragung von Glasfasern in unterschiedlichsten Umgebungen wie Meer, Land, Luft und Weltraum zu gewährleisten, werden daher hochwertige Fasermaterialien als Verstärkungskomponenten benötigt.
Aramidfaser ist eine Hightech-Kunstfaser, die sich seit ihrer Industrialisierung in den 1960er Jahren stetig weiterentwickelt hat. Durch zahlreiche Varianten sind zahlreiche Serien und Spezifikationen entstanden. Ihre einzigartigen Eigenschaften – geringes Gewicht, Flexibilität, hohe Zugfestigkeit, hoher Zugmodul, niedriger linearer Ausdehnungskoeffizient und hervorragende Umweltbeständigkeit – machen sie zu einem idealen Verstärkungsmaterial für optische Kabel.
1. Zusammensetzung des Materials optischer Kabel
Optische Kabel bestehen aus verstärktem Kern, Kabelseele, Mantel und äußerer Schutzschicht. Die Kernstruktur kann einadrig (Massiv- und Rohrbündeltypen) oder mehradrig (Flach- und Modultypen) sein. Die äußere Schutzschicht kann metallisch oder nichtmetallisch gepanzert sein.
2. Zusammensetzung von Aramidfasern in optischen Kabeln
Von innen nach außen umfasst das optische Kabel dieGlasfaser, Bündelader, Isolationsschicht und Mantel. Die Bündelader umgibt die Glasfaser, und der Raum zwischen Glasfaser und Bündelader ist mit Gel gefüllt. Die Isolationsschicht besteht aus Aramid, und der Außenmantel ist ein raucharmer, halogenfreier und flammhemmender Polyethylenmantel, der die Aramidschicht umhüllt.
3. Anwendung von Aramidfasern in optischen Kabeln
(1) Optische Innenkabel
Ein- und zweiadrige Soft-Optical-Kabel zeichnen sich durch hohe Bandbreite, hohe Geschwindigkeit und geringe Verluste aus. Sie werden häufig in Rechenzentren, Serverräumen und Fiber-to-the-Desk-Anwendungen eingesetzt. In dicht besiedelten mobilen Breitbandnetzen erfordern eine große Anzahl von Basisstationen und dichte Zeitmultiplexsysteme in Innenräumen den Einsatz von optischen Langstreckenkabeln und mikrooptischen Hybridkabeln. Ob ein- oder zweiadrige Soft-Optical-Kabel oder optische Langstreckenkabel und mikrooptische Hybridkabel – der Einsatz von hochfesten, hochmoduligen, flexiblenAramidfaserals Verstärkungsmaterial gewährleistet es mechanischen Schutz, Flammhemmung, Umweltbeständigkeit und die Einhaltung der Kabelanforderungen.
(2) Volldielektrisches selbsttragendes (ADSS) optisches Kabel
Angesichts der rasanten Entwicklung der chinesischen Energieinfrastruktur und von Ultrahochspannungsprojekten ist die umfassende Integration von Stromkommunikationsnetzen mit 5G-Technologie für den Aufbau intelligenter Stromnetze unerlässlich. ADSS-Glasfaserkabel werden entlang von Stromleitungen eingesetzt und müssen in Umgebungen mit hohen elektromagnetischen Feldern eine gute Leistung erbringen, das Kabelgewicht reduzieren, um die Belastung der Strommasten zu minimieren, und ein vollständig dielektrisches Design aufweisen, um Blitzeinschläge zu verhindern und die Sicherheit zu gewährleisten. Hochfeste Aramidfasern mit hohem Elastizitätsmodul und niedrigem Ausdehnungskoeffizienten schützen die Glasfasern in ADSS-Kabeln effektiv.
(3) Angebundene optoelektronische Verbundkabel
Festverdrahtete Kabel sind Schlüsselkomponenten für die Verbindung von Steuerungsplattformen und gesteuerten Geräten wie Ballons, Luftschiffen oder Drohnen. Im Zeitalter rasanter Informationsflut, Digitalisierung und Intelligenz müssen optoelektronische Verbund-Festverdrahtungskabel sowohl Strom als auch die schnelle Informationsübertragung für die Systemausrüstung gewährleisten.
(4)Mobile optische Kabel
Mobile Glasfaserkabel werden hauptsächlich in temporären Netzwerkumgebungen eingesetzt, beispielsweise auf Ölfeldern, in Bergwerken, Häfen, bei Live-Fernsehübertragungen, bei der Reparatur von Kommunikationsleitungen, in der Notfallkommunikation, im Erdbebenschutz und in der Katastrophenhilfe. Diese Kabel müssen leicht, kompakt und tragbar sein und gleichzeitig flexibel, verschleißfest, ölbeständig und kältebeständig sein. Die Verwendung flexibler, hochfester Aramidfasern mit hohem Elastizitätsmodul als Verstärkung gewährleistet die Stabilität, Druckfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Ölbeständigkeit, Kälteflexibilität und Flammhemmung mobiler Glasfaserkabel.
(5)Geführte optische Kabel
Glasfasern eignen sich ideal für Hochgeschwindigkeitsübertragungen, große Bandbreiten, hohe elektromagnetische Störfestigkeit, geringe Verluste und lange Übertragungsdistanzen. Diese Eigenschaften machen sie zu einem beliebten Einsatzort in kabelgebundenen Leitsystemen. Bei Raketenleitkabeln schützen Aramidfasern die empfindlichen Glasfasern und gewährleisten so eine schnelle Entfaltung auch während des Raketenflugs.
(6)Hochtemperatur-Installationskabel für die Luft- und Raumfahrt
Aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften wie hoher Festigkeit, hohem Elastizitätsmodul, geringer Dichte, Flammhemmung, Hochtemperaturbeständigkeit und Flexibilität werden Aramidfasern häufig in Luft- und Raumfahrtkabeln eingesetzt. Durch die Beschichtung von Aramidfasern mit Metallen wie Zink, Silber, Aluminium, Nickel oder Kupfer entstehen leitfähige Aramidfasern, die elektrostatischen Schutz und elektromagnetische Abschirmung bieten. Diese Fasern können in Luft- und Raumfahrtkabeln als Abschirmelemente oder Signalübertragungskomponenten eingesetzt werden. Darüber hinaus können leitfähige Aramidfasern das Gewicht deutlich reduzieren und gleichzeitig die Leistung steigern. Dies unterstützt die Entwicklung von Mikrowellenkommunikation, HF-Kabeln und anderen Verteidigungsprojekten in der Luft- und Raumfahrt. Diese Fasern bieten außerdem elektromagnetische Abschirmung für hochfrequente Biegebereiche in Flugzeugfahrwerkskabeln, Raumfahrzeugkabeln und Roboterkabeln.
Veröffentlichungszeit: 11. November 2024