包含至少一种吸氢金属间化合物的光纤和光纤光缆制造技术

在光纤的光导部分外侧的覆层中，包括至少一种晶态金属间化合物，所述化合物至少由两种金属构成，其在氢化物形成期间的平稳压力低于或等于５×１０＃＋［－２］ａｔｍ，该压力值采用ＰＣＴ法在３０℃下测得，所述化合物具有ＡＢ＃－［ｘ］Ｍ＃－［ｙ］形式，其中，Ａ包括至少一种选自于元素周期表分类（ＣＡＳ版本）中的ＩＩａ，ＩＩＩｂ或者ＩＶｂ族元素，Ｂ包括至少一种选自于所述分类表中的Ｖｂ，ＶＩＩＩ，或者ＩＩＩａ族元素，Ｍ包括至少一种选自于所述分类表中的ＶＩｂ，ＶＩＩｂ，Ｉｂ，或者ＩＩｂ族元素，其中：０≤ｘ≤１０，０≤ｙ≤３，如果Ａ只包含ＩＩａ族元素，０．２≤ｙ≤３，如果Ａ包含至少一种ＩＩＩｂ或ＩＶｂ族元素。所述光纤光缆的特征在于其包含这样一种晶态金属间化合物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包含一种用于吸氢的金属间化合物的光纤。本专利技术也涉及包含这种吸氢金属间化合物的光纤光缆。
技术介绍
光纤本身包括由任选掺杂的二氧化硅制成的光导部分，而且，其一般由一次覆层和，任选的通常由聚合物制的二次覆层覆盖，以保护其不受环境影响。这种包覆光纤通常用于数据传输光缆中。用于传输数据的光纤光缆是包含至少一根存在于外壳内的光纤的光缆，该外壳可以部分地由金属或塑性材料制成，所述光缆也可以存在用于提供抗拉强度的增强组元或者其它金属组元如护套或覆层。由于氢吸附进入光纤中的二氧化硅晶格而导致的光信号传输衰减的问题已为人所知。因此，例如，美国专利4 718 747提出了一种解决方法，该方法的要点是将选自于周期表中的III族、IV族、V族和VIII族的元素，或者所述元素的合金或者金属间化合物加入到光纤结构或者光纤光缆中。所述元素优选是III族的镧系元素，IV族的钛，锆和铪，V族的钒，铌和钽，以及VIII族的钯，并且，甚至更优选地，这些元素是镧、锆、铪、钒、铌、钽或钯。钯是实际上使用最广泛的元素。遗憾的是，这种方法意味着使用非常昂贵的金属，例如，其中最著名的是钯。此外，由III，IV和V族获得的化合物很容易被其它气体(例如，二氧化碳CO2，一氧化碳CO，或者氧气O2)污染，而且，结果，一旦受到污染，这些化合物与氢的反应性变得很差。因此，由于需要采取措施确保所述化合物处于惰性气氛中，……故它们尤其难于得到工业应用。最后，基于周期表中的VIII族元素的化合物一般存在高的平稳压力并且与氢形成不稳定氢化物。因此，现有技术要求提供具有更好的吸氢特性的化合物。专利技术内容根据本专利技术的吸氢金属间化合物试图克服现有技术方法的不足，并且，特别是试图通过形成稳定的具有低平稳压力(plateau pressure)的氢化物使氢在光纤内被吸收，从而获得更高的减少氢在光纤内存在的能力。因此，本专利技术提供一种包括光导部分和包围该光导部分的周边部分的光纤，所述周边部分由至少一种保护覆层构成，所述光纤在位于其光导部分外侧的覆层中包含至少一种由至少两种金属构成的结晶态金属间化合物，所述化合物在氢化物形成期间具有小于等于5×10-2个大气压(atm)(其中，1atm＝1.013×105帕斯卡(Pa))的平稳压力，其中，压力采用PCT(压力组成温度)法测定，而且，所述化合物具有ABxMy形式，其中·A由至少一种选自于元素周期表分类中的IIa，IIIb，或IVb族元素构成(CAS版本)；·B由至少一种选自于元素周期表分类中的Vb，VIII，或IIIa族元素构成(CAS版本)；·M包含至少一种选自于元素周期表分类中的VIb，VIIb，Ib，或IIb族元素(CAS版本)；而且·0≤x≤10；·0≤y≤3，如果A包含仅选自IIa族的元素；·0.2≤y≤3，如果A包含至少一种IIIb或IVb族元素。存在于光纤的光导部分外侧覆层中的所述晶态金属间化合物可以采用各种方式加入到光纤中，例如，引入在所述光纤的至少一个覆层中。本专利技术也提供一种具有至少一根光纤的光纤光缆，所述光缆包含至少一种晶态金属间化合物，所述化合物由至少两种金属形成，其在氢化物形成期间的平稳压力低于或等于5×10-2atm，该压力值在30℃下采用PCT法测得，所述化合物具有ABxMy形式，其中·A为至少一种选自于元素周期表分类中的IIa，IIIb，或IVb族元素(CAS版本)；·B为至少一种选自于元素周期表分类中的Vb，VIII或IIIa族元素(CAS版本)；·M含有至少一种选自于元素周期表分类中的VIb，VIIb，Ib或IIb族元素(CAS版本)；而且·0≤x≤10；·0≤y≤3，如果A只包含IIa族元素；·0.2≤y≤3，如果A包含至少一种选自IIIb或IVb族的元素。在本专利技术的一个实施方案中，所述晶态金属间化合物不论存在于光纤或者光纤光缆中，都至少部分地被一个金属沉积层包覆，该金属沉积层的作用包括保护所述金属间化合物不受除氢以外的气体如氧气O2，一氧化碳CO或二氧化碳CO2污染，而且，该沉积层仍然能够使氢扩散到所述金属间化合物。这种金属沉积层可以是镍(Ni)或铜(Cu)沉积层。所述晶态金属间化合物可以采用各种方式加入到光纤光缆中，例如，以在基体中，如DSM 3471-2-102覆层；当套管采用聚合物材料制成时，则在用于所述套管的聚合物化合物如vestodur 3000型聚对苯二甲酸丁二酯中；在填料凝胶中，如Huber LA444光缆凝胶；或者以任何其它的本领域的专业人员可采用的形式。有利的是，这种晶态金属间化合物具有将光缆中残余氢的分压固定在极低水平，小于或等于5×10-2atm，从而使衰减极小的平稳压力。在光纤或者光纤光缆中使用的根据本专利技术的晶态金属间化合物的优点之一是其平衡压力台阶尽可能平缓，以保持其性能尽可能恒定不变。最后，所述晶态金属间化合物的另一个优点在于优选其吸附能力尽可能高，以便使光纤光缆的寿命最长。这一特性一般采用H/M，H/ABxMy，或者重量百分数表示。具体实施例方式下面给出在本专利技术中适合用于光纤或光纤光缆的晶态金属间化合物的各种实例。可用于本专利技术的晶态金属间化合物的第一个实例是AB5型合金，该合金任选至少部分地，即部分地或者全部地采用M替代。在AB5型合金系列中，最著名的是LaNi5，该合金在250℃下的平稳压力为1.7atm，这使得该化合物不适合用于本专利技术，当在同样温度下评价时，采用Cr(VIb族)替代Ni能够使所获得的化合物LaNi4Cr的平稳压力降至0.04atm；因此，该所获得的金属间化合物即包括在本专利技术的范围之内。采用Mn(VIIb族)替代Ni可使所获得的化合物LaNi4Mn在20℃下的平稳压力降至0.02atm，因此，该所获得的晶态金属间化合物包括在本专利技术的范围之内。适合用于本专利技术的晶态金属间化合物的第二个实例是AB2型合金，该合金任选至少部分地被M替代。在AB2型合金系列中，ZrFe1.4Cr0.6在20℃下的平稳压力为3atm，这意味着该化合物不包括在本专利技术的范围之内。相反，采用Cr(VIb族)全部替换Fe可使所获得的ZrCr2在25℃下的平稳压力低至0.003atm，因此，所获得的这种晶态金属间化合物包括在本专利技术的范围之内。适合用于本专利技术的晶态金属间化合物的第三个实例是AB型合金，该合金任选至少部分地被M替代。在AB型合金系列中，TiFe在30℃的平稳压力为5.2atm，该化合物不包括在本专利技术的范围内。相反，采用Cu(Ib族)替代Fe可以使所获得的TiCu在25℃下的台介压力低至0.00002atm，结果，所获得的这种晶态金属间化合物包括在本专利技术的范围之内。适合用于本专利技术的晶态金属间化合物的第四个实施例是A2B型合金，该合金任选至少部分地被M替代。在A2B型系列中，化合物如Zr2Cu或Ti2Cu在高温(400-600℃)下的平稳压力远低于0.1atm。碰巧，平稳压力随温度而下降，因此，这意味着这些化合物非常可能在本专利技术的范围内使用。属于上述各系列的所有晶态金属间化合物均包括在本专利技术的范围内。但是，所列出的各种化合物是非限制性的。也可以建议不属于上述各系列的其它晶态金属间化合物，例如，在25℃下，平稳压力为3×10-7atm的Mg51Zn20本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括光导部分和位于该光导部分周围的周边部分的光纤，所述周边部分由至少一个保护覆层构成，所述光纤在位于其光导部分外侧的覆层中包括至少一种由至少两种金属构成的晶态金属间化合物，所述化合物在氢化物形成期间的平稳压力低于等于５×１０↑［－２］ａｔｍ（其中，１ａｔｍ＝１．０１３×１０↑［５］Ｐａ），该压力值采用ＰＣＴ（压力组成温度）法测得，而且，所述化合物具有ＡＢ↓［ｘ］Ｍ↓［ｙ］形式，其中：.Ａ为至少一种选自于元素周期表分类中的Ⅱａ，Ⅲｂ，或Ⅳｂ族元素（ＣＡＳ版本）；.Ｂ为至 少一种选自于元素周期表分类中的Ⅴｂ，Ⅷ，或Ⅲａ族元素（ＣＡＳ版本）；.Ｍ包括至少一种元素周期表分类中的Ⅵｂ，Ⅶｂ，Ⅰｂ或Ⅱｂ族元素（ＣＡＳ版本）；而且，.０≤ｘ≤１０；.０≤ｙ≤３，如果Ａ只包含Ⅱａ族元素；.０．２≤ｙ≤ ３，如果Ａ包含至少一种Ⅲｂ或Ⅳｂ族元素。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：X安德鲁，A德高蒙特，B诺斯普，
申请(专利权)人：阿尔卡塔尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]