本發(fā)明涉及光纜防護，具體而言，涉及一種耐輻照光纜。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的發(fā)展，人類在核能、航空航天、軍事等領(lǐng)域的研究與應(yīng)用越來越深入。這些領(lǐng)域往往伴隨著高輻射環(huán)境，傳統(tǒng)的光纜在高輻射環(huán)境下容易受到損傷，影響高輻射環(huán)境下設(shè)備間的通信質(zhì)量，因此需要一種具有較好的耐輻射性能的光纜以保證高輻射環(huán)境下的穩(wěn)定通信，耐輻照光纜應(yīng)運而生。

2、然而在類似核事故的高輻射極端場景下，對耐輻照光纜的綜合性能也提出了更高的要求。耐輻照光纜需要具有能夠在瞬間承受大量輻照的耐輻射性能，以減少輻照對纜芯造成的老化，同時必須具備良好的阻燃能力，才能使耐輻照光纜能夠在高溫燃燒的環(huán)境下維持設(shè)備和系統(tǒng)的有效通信，此外還需要具有較好的阻水能力，防止水分滲入光纜內(nèi)部對纜芯造成破壞?，F(xiàn)有的耐輻照光纜通常采用阻燃、抗輻射以及耐水解材料逐層疊加的方式包裹纜芯，使光纜具備相應(yīng)的防護性能，但該種防護方式在各層的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及材料選擇上較為單一，從而導(dǎo)致現(xiàn)有的耐輻照光纜存在阻燃、抗輻射以及耐水解的綜合性能較差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種耐輻照光纜，能夠解決現(xiàn)有耐輻照光纜的防護層結(jié)構(gòu)設(shè)計以及防護材料選擇單一，從而導(dǎo)致現(xiàn)有耐輻照光纜的阻燃、抗輻射以及耐水解的綜合性能較差的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種耐輻照光纜，包括纜芯，纜芯包括光單元，光單元包括光纖和第一復(fù)合層，第一復(fù)合層包覆在光纖外，第一復(fù)合層包括第一塑料層和碳化硼防護層，第一塑料層包覆光纖外表面，碳化硼防護層包覆第一塑料層外表面。

3、進一步地，第一復(fù)合層還包括第二塑料層，第二塑料層包覆在碳化硼防護層外。

4、進一步地，碳化硼防護層包括碳化硼包帶，碳化硼包帶包括柔性基材和碳化硼粉末，柔性基材將碳化硼粉末包覆在第一塑料層外表面。

5、進一步地，碳化硼防護層包括碳化硼涂層，碳化硼涂層包含碳化硼粉末，碳化硼粉末的粉體粒徑在60~500nm之間，碳化硼粉末噴涂覆蓋第一塑料層外表面形成碳化硼涂層，碳化硼涂層厚度在200~1000nm之間。

6、進一步地，光單元還包括緩沖層，緩沖層包裹在光纖外，且位于光纖和第一復(fù)合層之間，緩沖層內(nèi)置有碳化硼微膠囊，碳化硼微膠囊分散設(shè)置在緩沖層中。

7、進一步地，碳化硼微膠囊為球狀或橢圓狀，碳化硼微膠囊的尺寸在1~100μm之間，碳化硼微膠囊內(nèi)部裝有碳化硼顆粒，碳化硼顆粒的粒徑在60~500nm之間。

8、進一步地，耐輻照光纜還包括第二復(fù)合層，第二復(fù)合層設(shè)置在第一復(fù)合層外，第二復(fù)合層包括耐水解膜和耐輻射膜，耐水解膜設(shè)置在耐輻射膜外遠離纜芯的一側(cè)。

9、進一步地，耐水解膜包括第一聚四氟乙烯薄膜，耐輻射膜包括聚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺薄膜設(shè)置在第二復(fù)合層內(nèi)靠近纜芯的一側(cè)，第一聚四氟乙烯薄膜設(shè)置在第二復(fù)合層內(nèi)遠離纜芯的一側(cè)，第一聚四氟乙烯薄膜的厚度在200~300μm之間，聚酰亞胺薄膜的厚度在100~200μm之間。

10、進一步地，耐水解膜還包括第二聚四氟乙烯薄膜，第二聚四氟乙烯薄膜的厚度在100~200μm之間，第二復(fù)合層由內(nèi)向外依次為第二聚四氟乙烯薄膜、聚酰亞胺薄膜以及第一聚四氟乙烯薄膜。

11、進一步地，第二復(fù)合層還包括滅火緩沖層，滅火緩沖層設(shè)置在聚酰亞胺薄膜和第一聚四氟乙烯薄膜之間。

12、進一步地，滅火緩沖層包括泡沫層，泡沫層包覆在聚酰亞胺薄膜外。

13、進一步地，滅火緩沖層還包括滅火流體，泡沫層的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)與聚酰亞胺薄膜和第一聚四氟乙烯薄膜之間形成容納腔，滅火流體設(shè)置在容納腔內(nèi)。

14、進一步地，第二復(fù)合層還包括吸附層，吸附層設(shè)置在第二聚四氟乙烯薄膜和聚酰亞胺薄膜之間。

15、進一步地，吸附層還包括吸附顆粒，吸附層為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，吸附顆粒設(shè)置在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的網(wǎng)狀間隔中，吸附顆粒表面有中孔和微孔，中孔的孔徑在2~50nm之間，微孔的孔徑小于2nm，吸附層的厚度在200~300μm之間。

16、進一步地，耐輻照光纜還包括防火層，防火層設(shè)置在第二復(fù)合層外遠離纜芯的一側(cè)。

17、進一步地，耐輻照光纜還包括樹脂層，樹脂層設(shè)置在防火層外遠離纜芯的一側(cè)，樹脂層包含有機硅樹脂，有機硅樹脂涂覆在防火層外表面，固化后形成樹脂層。

18、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，光纖用于傳輸通信信號，第一復(fù)合層設(shè)置在光纖外對光纖進行保護，第一復(fù)合層包括第一塑料層和碳化硼防護層，其中第一塑料層包覆在光纖外表面，可以有效阻擋輻射，同時為光纜提供額外的機械保護，此外第一塑料層還具有良好的防水防潮性能；碳化硼防護層含有碳化硼顆粒，由于碳化硼對輻射具有很強的吸收能力，同時具有優(yōu)良的硬度、耐磨性、高溫穩(wěn)定性、阻燃性以及耐腐蝕性，因此將包含碳化硼顆粒的碳化硼防護層包覆第一塑料層外表面上，能夠顯著增加耐輻照光纜的耐輻射性、阻燃性和抗水解的綜合性能。通過設(shè)置第一復(fù)合層，增加了耐輻照光纜的防護結(jié)構(gòu)設(shè)計以及防護材料的多樣性，從而提高了耐輻照光纜的阻燃、抗輻射以及耐水解等方面的綜合性能。

技術(shù)特征：

1.一種耐輻照光纜，其特征在于，包括纜芯（1），所述纜芯（1）包括光單元（8），所述光單元（8）包括光纖（81）和第一復(fù)合層（2），所述第一復(fù)合層（2）包覆在所述光纖（81）外，所述第一復(fù)合層（2）包括第一塑料層（21）和碳化硼防護層（22），所述第一塑料層（21）包覆所述光纖（81）外表面，所述碳化硼防護層（22）包覆所述第一塑料層（21）外表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述第一復(fù)合層（2）還包括第二塑料層（23），所述第二塑料層（23）包覆在所述碳化硼防護層（22）外。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述碳化硼防護層（22）包括碳化硼包帶，所述碳化硼包帶包括柔性基材和碳化硼粉末，所述柔性基材將所述碳化硼粉末包覆在所述第一塑料層（21）外表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述碳化硼防護層（22）包括碳化硼涂層，所述碳化硼涂層包含碳化硼粉末，所述碳化硼粉末的粉體粒徑在60~500nm之間，所述碳化硼粉末噴涂覆蓋所述第一塑料層（21）外表面形成所述碳化硼涂層，所述碳化硼涂層厚度在200~1000nm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述光單元（8）還包括緩沖層（82），所述緩沖層（82）包裹在光纖（81）外，且位于所述光纖（81）和所述第一復(fù)合層（2）之間，所述緩沖層（82）內(nèi)置有碳化硼微膠囊（821），所述碳化硼微膠囊（821）分散設(shè)置在所述緩沖層中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述碳化硼微膠囊（821）為球狀或橢圓狀，所述碳化硼微膠囊（821）的尺寸在1~100μm之間，所述碳化硼微膠囊（821）內(nèi)部裝有碳化硼顆粒，所述碳化硼顆粒的粒徑在60~500nm之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述碳化硼微膠囊（821）采用水溶性聚合物或熱敏性聚合物或輻射敏感聚合物制成，所述碳化硼微膠囊（821）在80~120℃的溫度條件下或者在180~220kgy的輻照條件下發(fā)生降解破裂。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述耐輻照光纜還包括第二復(fù)合層（4），所述第二復(fù)合層（4）設(shè)置在所述第一復(fù)合層（2）外，所述第二復(fù)合層（4）包括耐水解膜和耐輻射膜，所述耐水解膜設(shè)置在所述耐輻射膜外遠離所述纜芯（1）的一側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述耐水解膜包括第一聚四氟乙烯薄膜（41），所述耐輻射膜包括聚酰亞胺薄膜（42），所述聚酰亞胺薄膜（42）設(shè)置在所述第二復(fù)合層（4）內(nèi)靠近所述纜芯（1）的一側(cè)，所述第一聚四氟乙烯薄膜（41）設(shè)置在所述第二復(fù)合層（4）內(nèi)遠離所述纜芯（1）的一側(cè)，所述第一聚四氟乙烯薄膜（41）的厚度在200~300μm之間，所述聚酰亞胺薄膜（42）的厚度在100~200μm之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述耐水解膜還包括第二聚四氟乙烯薄膜（43），所述第二聚四氟乙烯薄膜（43）的厚度在100~200μm之間，所述第二復(fù)合層（4）由內(nèi)向外依次為第二聚四氟乙烯薄膜（43）、所述聚酰亞胺薄膜（42）以及所述第一聚四氟乙烯薄膜（41）。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述第二復(fù)合層（4）還包括滅火緩沖層（45），所述滅火緩沖層（45）設(shè)置在所述聚酰亞胺薄膜（42）和所述第一聚四氟乙烯薄膜（41）之間。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述滅火緩沖層（45）包括泡沫層（451），所述泡沫層（451）包覆在所述聚酰亞胺薄膜（42）外。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述滅火緩沖層（45）還包括滅火流體（452），所述泡沫層（451）的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)與所述聚酰亞胺薄膜（42）和所述第一聚四氟乙烯薄膜（41）之間形成容納腔，所述滅火流體（452）設(shè)置在所述容納腔內(nèi)。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述第二復(fù)合層（4）還包括吸附層（44），所述吸附層（44）設(shè)置在所述第二聚四氟乙烯薄膜（43）和所述聚酰亞胺薄膜（42）之間。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述吸附層（44）還包括吸附顆粒（46），所述吸附層（44）為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述吸附顆粒（46）設(shè)置在所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的網(wǎng)狀間隔中，所述吸附顆粒（46）表面有中孔和微孔，所述中孔的孔徑在2~50nm之間，所述微孔的孔徑小于2nm，所述吸附層（44）的厚度在200~300μm之間。

16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述耐輻照光纜還包括防火層（5），所述防火層（5）設(shè)置在所述第二復(fù)合層（4）外遠離所述纜芯（1）的一側(cè)。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的耐輻照光纜，其特征在于，所述耐輻照光纜還包括樹脂層（6），所述樹脂層（6）設(shè)置在所述防火層（5）外遠離所述纜芯（1）的一側(cè)，所述樹脂層（6）包含有機硅樹脂，所述有機硅樹脂涂覆在所述防火層（5）外表面，固化后形成所述樹脂層（6）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種耐輻照光纜。該耐輻照光纜包括纜芯（1），纜芯（1）包括光單元（8），光單元（8）包括光纖（81）和第一復(fù)合層（2），第一復(fù)合層（2）包覆在光纖（81）外，第一復(fù)合層（2）包括第一塑料層（21）和碳化硼防護層（22），第一塑料層（21）包覆光纖（81）外表面，碳化硼防護層（22）包覆第一塑料層（21）外表面。根據(jù)本發(fā)明的耐輻照光纜，能夠提高耐輻照光纜的阻燃、抗輻射以及耐水解等方面的綜合性能。

技術(shù)研發(fā)人員：李家哲,趙靜,繆威瑋,王龍頔,吳俊峰,朱鵬宇,繆小明,譚楓
受保護的技術(shù)使用者：江蘇中天科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19