随着数字化转型和社会智能化的推进，光电线缆的应用无处不在。光纤作为光电线缆中的信息传输媒介，具有大带宽、高速率、低时延的传输特性，但其直径仅为125μｍ，属于玻璃纤维，材质脆弱，因此为确保光纤传输的安全可靠，适应海、陆、空、天深度覆盖的各种应用场景，需要优质的纤维材料作为增强元件。
芳纶纤维是一种高科技合成纤维，自20世纪60年代实现工业化以来，几经迭代，衍生出多个系列多种规格产品，芳纶纤维特有的质量轻、柔性好、抗拉强度大、拉伸模量高、线膨胀系数小、耐环境性能好等优点，使其非常适合作为光电线缆的增强材料。
01 光缆的组成材料
光缆由加强芯和缆芯、护套和外护层三部分组成。缆芯结构有单芯型和多芯型两种：单芯型有充实型和管束型两种；多芯型有带状和单位式两种。外护层有金属铠装和非铠装两种。
光缆的组成材料
02 芳纶纤维在光纤光缆中的组成
光缆由内至外依次包括光纤、松套管、绝缘层和护套，所述松套管包覆在光纤的外部，光纤和松套管之间填充有纤膏，所述绝缘层包覆在松套管的外部，绝缘层为芳纶，护套为低烟无卤阻燃聚烯烃护套且包覆在芳纶的外部。
光纤光缆中的芳纶纤维
03 芳纶纤维在光缆中的应用
芳纶纤维在光缆中的应用分类
单、双芯软光缆光纤具有大带宽、高速率、低损耗的特点。数据中心、机房设备以及光纤到桌面等领域大量采用单、双芯软光缆。在移动宽带通信网络密集布网中，需要建设大量的基站和室内密集时分系统，大量采用拉远光缆和微型光电混合缆。无论是单、双芯软光缆还是拉远光缆和微型光电混合缆，采用高强高模柔韧的芳纶纤维作为增强元件，芳纶纤维可通过与光纤充分接触，缓冲外界的应力，保护光纤，完全满足光缆对增强元件的机械保护、阻燃、环保、耐环境性能要求。
我国电力能源建设快速发展，特高压工程是“新基建”重要内容，电力系统发展大力推动电力通信网络的深度覆盖，充分利用5G通信技术实现电网智能化建设。光缆沿电力线路与输电线同杆架设，首先要确保在电力线的强电磁场环境下正常运行；其次要减轻光缆重量以减小给电力杆塔带来荷载；再者要实现全介质以抗强电感应和避免雷击发生，确保设备和人身安全。ADSS光缆采用高强高模低线膨胀系数芳纶纤维作为增强元件可有效保护光纤。
系留脐带线缆是连接控制平台和被控制装备（如气球、气艇或无人机）的关键部件。在信息化、数字化、智能化高速发展的时代，光电复合系留缆应同时具备为系统中电气设备传送电能和为系统装备之间高速传输信息的功能。
移动光缆主要用于临时组网等应用场景，例如油田、矿山、港口、电视现场转播、通信线路抢修、应急通信、抗震、救灾等严酷的场合。根据移动光缆的应用要求，光缆应重量轻、外径细，方便随身携带，且具有柔软、耐磨、耐油、耐曲挠、耐低温、便于放出和回收、重复利用等特点。移动光缆采用柔韧性好、高强度、高模量芳纶纤维作为增强元件，再配以热塑性聚氨酯弹性体阻燃护套，可确保光缆具有结构稳定、抗压、耐磨、耐油、低温柔韧和阻燃等性能。
光纤传输速率高、频带宽、抗电磁干扰能力强、损耗小、传输距离长、外径细、质量轻、导弹飞行中重量变化小、利于精确遥控和精准瞄准等特点，使其广泛用于有线制导。导弹制导光缆采用芳纶纤维作为增强元件，不仅可保护作为传输媒质的质地脆弱外径仅为125μｍ光纤，而且同时满足高速飞行的导弹放线速度。
航空航天用高温安装线缆
芳纶纤维以其高强度、高模量、低密度、阻燃、耐高温、柔韧性好、线膨胀系数小等优良性能，广泛用于航天线缆。通过在芳纶纤维外镀锌、银、铝、镍、铜等金属制成导电芳纶纤维，具有抗静电和电磁屏蔽作用，可用作航空航天电缆的屏蔽元件（屏蔽层和编织防波套）和信号传输元件，利用其对电磁波及红外线具有良好的反射性能，可用作对抗雷达的干扰丝。导电芳纶纤维可在提高现有性能基础上减重80％，有力地推动了微波通信、射频电缆等航空航天国防项目的产品研制。此外，导电芳纶纤维还可用作航空起落架线缆、航天飞行器线缆、机器人线缆等高频弯折处的电磁屏蔽。
来源：芳纶产业圈 |
