一種利用peek材料制備的制導(dǎo)光纜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制導(dǎo)光纜技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種利用PEEK材料制備的制導(dǎo)光纜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常采用金屬導(dǎo)線作為魚雷，導(dǎo)彈等制導(dǎo)武器與操作平臺之間的信息傳遞，隨著光纜技術(shù)的快速發(fā)展，光纜制導(dǎo)技術(shù)因其多方面的優(yōu)勢，大有替代金屬導(dǎo)線的趨勢，成為各國研究的重點(diǎn)。制導(dǎo)光纜是以光纜為信息傳輸媒介，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈和操作平臺之間信息傳遞的一種制導(dǎo)方式，具有精度高、隱蔽性好、結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾能力強(qiáng)、使用靈活等特點(diǎn)。
[0003]光纜制導(dǎo)的特點(diǎn)是導(dǎo)彈在飛行或是水下航行時，光纜要在釋放的同時進(jìn)行信息傳遞，這就要求光纜在釋放的過程中具有穩(wěn)定的傳輸信道，衰減變化小。目前，制約制導(dǎo)光纜的進(jìn)一步發(fā)展的因素如下:光纜制造技術(shù)，光纜纏繞與釋放技術(shù)，光纜線團(tuán)的環(huán)境適應(yīng)性以及光纜雙向傳輸技術(shù)等。其中，如何制備出微彎性能好，抗拉強(qiáng)度高，單根長度長，損耗低，抗疲勞以及存儲期長的光纜是最重要的。光纖的傳輸性能，力學(xué)性能和環(huán)境性能主要由涂覆層和外保護(hù)層材料的性質(zhì)所決定，因此，選擇一種合適的涂層和外保護(hù)層材料至關(guān)重要。傳統(tǒng)的制導(dǎo)光纜是采用玻璃紗或者芳綸紗編織或是包裹在光纖表面，經(jīng)過熱固化或紫外光(UV)固化后形成，此種方法制備的光纜外徑尺寸較大，且工藝繁瑣，不具實(shí)際應(yīng)用性。
[0004]常用的光纜外保護(hù)層材料如聚乙烯，聚氯乙烯等在厚度很薄時(如0.1mm)，其抗老化能力差，低溫易脆；而尼龍等抗老化能力強(qiáng)的材料，雖然低溫性能有所改善，但是由于尼龍的熱膨脹系數(shù)高達(dá)10 4/°C，比光纖的熱膨脹系數(shù)10 6/°C高出2個數(shù)量級，造成光纜低溫時產(chǎn)生很大的微彎曲損耗。
[0005]因此，本發(fā)明的發(fā)明人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種利用PEEK材料制備的制導(dǎo)光纜及其制備方法，其制備出的光纜具有損耗低，微彎性能好，單根長度長(大于10km)，力學(xué)強(qiáng)度高，制備工藝簡單，存儲時間長，使用溫度范圍寬等特點(diǎn)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]—種利用PEEK材料制備的制導(dǎo)光纜，包括:光纖、涂層和外保護(hù)層，其中所述涂層為丙烯酸樹脂層，所述外保護(hù)層為PEEK材料層。
[0009]優(yōu)選地，所述光纖為G657B光纖，其直徑為0.125±0.01mm，最小彎曲半徑為10mm、7.5mm和5_中的一種。
[0010]優(yōu)選地，所述涂層的厚度在0.013mm到0.017mm之間。
[0011]優(yōu)選地，所述制導(dǎo)光纜的外徑在0.31mm到0.33mm之間。
[0012]優(yōu)選地，所述制導(dǎo)光纜的溫度使用范圍為_50°C?200°C。
[0013]一種如上述所述的利用PEEK材料制備制導(dǎo)光纜的制備方法，包括如下步驟:
[0014]S1:在光纖的外表面上涂覆一層丙烯酸樹脂；
[0015]S2:光纖放線；
[0016]S3:對光纖進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為160°C?230°C ；
[0017]S4:通過擠出模具擠出成型，此時外保護(hù)層為PEEK材料層；
[0018]S5:光纜軟化處理；
[0019]S6:光纜冷卻；
[0020]S7:光纜牽引；
[0021]S8:收線；
[0022]S9:樣品檢測。
[0023]優(yōu)選地，所述PEEK材料層在使用之前先放在干燥箱中進(jìn)行烘干處理，其烘干溫度為在160°C?185°C之間，烘干時間為在5h?8h之間。
[0024]優(yōu)選地，所述制導(dǎo)光纜的一次成纜長度大于10km。
[0025]優(yōu)選地，所述擠出機(jī)為螺桿擠塑機(jī)。
[0026]優(yōu)選地，所述步驟S4中的PEEK材料層成型溫度為320 °C?390 °C，模具溫度140°C?180°C，所述螺桿擠塑機(jī)的注射壓力在lOOMPa?130MPa之間，注射速度在40mm/s?80mm/s之間。
[0027]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果:
[0028]本發(fā)明所述的利用PEEK材料制備的制導(dǎo)光纜及其制備方法，采用丙烯酸酯為涂層材料，PEEK材料為外保護(hù)層材料，采用擠出工藝制備出制導(dǎo)光纜，與傳統(tǒng)的制導(dǎo)光纜相比，具有直徑小，損耗低，微彎性能好，單根長度長(大于10km)，力學(xué)強(qiáng)度高，制備工藝簡單，存儲時間長，使用溫度范圍寬等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明所述的利用PEEK材料制備的制導(dǎo)光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明所述的利用PEEK材料制備制導(dǎo)光纜的制備方法的流程圖。
[0031]其中:1.光纖，2.涂層，3.外保護(hù)層。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]實(shí)施例1
[0034]如圖1所示，為符合本實(shí)施例的一種利用PEEK材料制備的制導(dǎo)光纜，包括:光纖
1、涂層2和外保護(hù)層3，其中所述涂層2為丙烯酸樹脂層，所述外保護(hù)層3為PEEK材料層。丙烯酸樹脂層既可以保護(hù)光纖1表面不受潮濕氣體和外力擦傷，又可以賦予光纖1提高抗微彎性能，降低光纖1的微彎附加損耗功能。同時涂覆工藝簡單，穩(wěn)定性好，與光纖1和外保護(hù)層3材料PEEK材料的相容性好，層間界面處結(jié)合牢固，更好的保護(hù)了光纖1。外保護(hù)層3材料采用PEEK材料，具有機(jī)械強(qiáng)度高、高耐熱性、阻燃性好、耐磨性好、成型加工簡單等特性，薄層擠出在光纖表面制備小直徑光纜時，保證了光纜的力學(xué)強(qiáng)度和使用環(huán)境，滿足制導(dǎo)光纜的要求。
[0035]優(yōu)選地，所述光纖1為G657B光纖1，其直徑為0.125±0.01mm，最小彎曲半徑為10mm、7.5mm 和 5mm 中的一種。
[0036]優(yōu)選地，所述涂層2的厚度在0.013mm到0.017mm之間。
[0037]優(yōu)選地，所述制導(dǎo)光纜的外徑在0.31mm到0.33mm之間。
[0038]優(yōu)選地，所述制導(dǎo)光纜的溫度使用范圍為-50°C?200°C。
[0039]聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種性能優(yōu)異的特種工程材料，具有諸多優(yōu)點(diǎn):1、耐高溫，PEEK的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為143°C，熔點(diǎn)為334°C，滿足耐熱性使用要求，負(fù)載熱轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)316°C，連續(xù)使用溫度為260°C。2、機(jī)械強(qiáng)度高，PEEK是韌性和剛性兼?zhèn)涞臉渲牧?，具有?yōu)異的耐疲勞性能，可與合金材料相媲美。3、耐化學(xué)藥品腐蝕，PEEK不溶于常用的溶劑，高溫下PEEK不溶于除濃硫酸以外的酸和堿。4、高的阻燃性，PEEK有自熄性，即使不添加任何阻燃劑，阻燃級別可達(dá)94V-0，此外燃燒時發(fā)煙量極小。5、PEEK的耐剝離性很好，可制成包覆很薄的線纜，并在苛刻的條件下使用。6、加工性能好，PEEK材料高溫流動性好，熱分解溫度高，可采用注塑成型，擠出成型，模壓成型，吹塑成型，熔融紡絲，旋轉(zhuǎn)成型和粉末噴涂等方法進(jìn)行加工成型。7、耐磨性好，PEEK在各種壓力、溫度、速度和相對粗糙接觸面的條件下，都具有優(yōu)異的耐磨性能，可達(dá)聚酰亞胺的級別，提高了產(chǎn)品的使用和存儲壽命。8、還具有自潤滑性，耐水解性，電絕緣性和耐輻射性等。所有以上特性，使PEEK成為光纖外層的理想材料，尤其是用在制備損耗低，機(jī)械強(qiáng)度高