Page 26 - 网络电信2025年12月刊
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表1 普通G.652D光纤与180μmG.657A1光纤性能参数对比 由表2可以看出,高硬度PBT微缆料相较
于普通PBT微缆料在硬度、弯曲强度和弯曲模
性能参数 普通G.652D 180μmG.657A1 量等方面更具备优势。
模场直径(1310 nm)/μm 8.6–9.5 μm 8.6–9.5 μm 对高硬度PBT微缆料和普通PBT微缆料取
最小弯曲半径/mm 30mm(静态) 10mm(静态) 相同大小样品分别进行红外光谱(FTIR)和
DSC测试,验证材料结晶度,如图3、4所示。
衰减 1310nm: ≤0.35 dB/km 1310nm: ≤0.35 dB/km 由图3可见高硬度PBT材料在1710cm-1位
宏弯损耗 1550nm: ≤0.21 dB/km 1550nm: ≤0.21 dB/km 置特征峰明显更高,在IR中,峰的高度通常
表示样品中对应的化学键或官能团的浓度越
半径30mm绕10圈, 半径10mm绕10圈, 高,PBT的红外光谱中,与结晶度相关的特征
1550nm:≤0.5 dB 1550nm:≤0.25 dB 峰(如C=O伸缩振动峰,约1710 cm-1)的强
度可以反映材料的结晶度,高硬度PBT结晶度
相较于常规微缆PBT更高,硬度更高。
优化套管外径和壁厚后,相较于前期微缆产品,光缆纤密 在图4 DSC曲线中可见,高硬度PBT熔融焓为50.76J/g,常
度得到大幅度提升,288芯使用180μm光纤后,纤密度达6.52F/ 规微缆料PBT熔融焓为47J/g,结合100%结晶PBT的熔融焓为 140
mm2,高纤密度紧凑型气吹微缆纤密度提升幅度如图2所示。 J/g,可知高硬度PBT的结晶度为36.3%,常规微缆料PBT的结晶
图2 纤密度提升 度为33.6%,高硬度PBT结晶度优于常规微缆料,结晶度越高,
通常硬度也越大[1]。
2.2.3护套材料选型
通常,护套材料的收缩、硬度和表面摩擦力对微缆的气
吹距离有较大影响,在同种缆芯结构上,如果护套材料收缩性
大,导致成品光缆下盘后,出现后收缩导致微缆弯曲,对气吹
距离产生负面影响;如果微缆较软,在微管中呈现弯曲状态,
与微管接触面积较大,产生较大的摩擦阻力;如果微缆太硬,
在微管的转弯处则会产生较大的摩擦力,均会造成气吹距离的
下降。同时,光缆与微管之间存在静摩擦和动摩擦,静摩擦决
定了最小的气吹压力,动摩擦反映在光缆安装过程中所受的阻
力[2]。
2.2.2微缆PBT套管材料选型 HDPE是较为合适的气吹微缆护套材料,通过对比不同HDPE
普通PBT微缆料在薄壁厚的条件下,在成缆工序,容易出现 的邵氏硬度和热收缩率,优选出热收缩率低和邵氏硬度基本一
扎纱压印导致光纤出现受力,衰减不良的情况。在护套工序, 致的护套材料。根据YD/T 1460.1-2018附录B和C,对优选后的
缆芯经过机头和冷却水槽,护套料和扎纱容易出现冷却收缩, HDPE制成的光缆静摩擦和动摩擦系数分别进行了探索研究。
导致套管出现扎纱印,因此开发高硬度PBT微缆料,保证套管外
径和光纤衰减的稳定性。 采用倾斜管材法,对两种HDPE静摩擦系数进行测试,见公
式1。
通过共混改性和添加高效催化剂等手段提高PBT材料结晶 式1
度,套管壁厚0.1mm,成品普通PBT微缆料1.4mm外径套管压扁处
1.04mm,高硬度PBT微缆料1.4mm外径套管最小扁平处1.35mm。 式中f为试棒刚好开始下滑时,斜面对试棒的摩擦力(等
普通PBT微缆料和高硬度PBT微缆料物理性能指标见表2。 于试棒重力mg沿斜面的分量F),单位为牛顿(N),N为试棒刚好
表2 普通PBT微缆料和高硬度PBT微缆料物理性能指标对比 开始下滑时,试棒对斜面的正压力,单位为牛顿(N), 为斜面
水平长度,单位为毫米(mm), 为斜面垂直高度,单位为毫米
项目 普通PBT微缆料 高硬度PBT微缆料 (mm), 为试棒刚好开始下滑时,斜面被抬起的角度。通过此方
密度(kg/m³) 1320 1300 法得出由不同HDPE制成的微缆与硅芯管静摩擦系数,其中静摩
77 82 擦系数平均值最低为0.196。
邵氏硬度 72 80
弯曲强度(MPa) 2410 2550 采用圆鼓法测定微缆在微管内壁滑动时缆外表面与管内表
弯曲模量(MPa) 2428 2484 面之间的动态摩擦系数,按公式2,用迭代法计算被测管的动态
拉伸模量(MPa) 132 145 摩擦系数(m)。
断裂伸长率(%) 62 61.5
拉伸强度(MPa)
式2
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