国内将展开研发光纤耐高温难题

    随着光纤应用环境的扩展，普通光纤已经无法适应特殊环境的使用条件。尤其是在高温工作环境下，普通紫外固化涂层极易发生热老化和热氧老化，降低涂层对光纤的保护作用，并最终可能导致光纤失效。对了应对这一情况，国内外光纤厂商展开了针对耐高温进行研发。 

    目前，国际主流的耐高温光纤主要有：耐高温丙烯酸树脂涂层光纤、有机硅胶涂层光纤、聚酰亚胺涂层光纤以及金属涂覆光纤四种。凭借在制造工艺和性能上的不同特点，这几款耐高温光纤已经在油气井探测、航天、光纤传能等高端领域实现了部署，开拓了光纤应用的新市场。 

    一般情况下，耐高温丙烯酸树脂涂层采用光固化耐高温丙烯酸树脂进行双层涂覆。新型的光固化耐高温丙烯酸树脂，对模具进行改进，采用单层涂覆工艺可使涂覆光纤外径达到200μm。与双层涂覆技术相比，单层涂覆耐高温光纤不仅涂覆工艺简化，拥有更高的生产效率，拉丝速度更高;同时其单层涂覆，不存在内外涂层的差异，因此其在高温下涂层失重率更小，拥有更加稳定的性能;另外其外涂直径为200μm，体积较小，可以用于小型器件的生产，拥有一定的市场前景。 

    有机硅胶涂层光纤的工艺与耐高温丙烯酸树脂光纤工艺类似，不同之处是使用了Wet-Dry涂覆方式：首先使用石墨拉丝炉将光棒加热熔融，进行抽丝，并使用UV固化。光纤收线完成后，还需要将其放入120℃的恒温加热箱中处理30分钟，随后利用紧套设备，在光纤外层再包覆一层聚四氟乙烯衣层。 

    与前两种耐高温光纤相比，由于涂层固化过程时间较长，因此聚酰亚胺涂层光纤的生产效率较低，拉丝速度约为10-20m/min。同时，由于模量较高，其也不能使用剥线钳施加外力进行涂层剥离，而应该采用火焰烧蚀、烤箱或马弗炉加热、等离子电弧烧蚀、CO2激光器加热烧蚀等方法。 

    金属涂层光纤将耐高温金属材料紧覆在裸光纤上，主要有化学镀、电镀法、熔融涂覆法与材料溅射薄膜法等制作方法。其中化学法与电镀法虽然工艺简单、容易操作、成本低;但是镀出的光纤衣层薄膜均匀度差，难以满足高灵敏度传感器的需求。 

    与前三种高温光纤的涂覆工艺相比，金属涂覆光纤的优势在于：金属衣层的热膨胀系数低，基本与光纤处于同一数量级;金属衣层的抗腐蚀、耐应力性能最佳;耐低温性能最佳，可在-269℃连续工作;衣层与光纤包层结合紧密，机械强度高;耐疲劳、抗水、抗氢性能好;可用金属焊接。 

    随着光纤应用领域的扩大，市场对特种光纤的需求持续增加，目前在售的几类耐高温光纤可以满足市场的部分需求，但都不同程度的存在局限性，这还需要广大光纤工艺工作者从生产工艺源头着手，改进工艺，制作出性能更佳的耐高温光纤。