System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光纤及其制备方法和光纤传感器技术_技高网
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光纤及其制备方法和光纤传感器技术

技术编号:40541853 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-05 18:57
本申请公开了光纤及其制备方法和光纤传感器,上述光纤包括:光纤主体,光纤主体包括纤芯和包层;第一镀层,第一镀层包覆光纤主体的表面,第一镀层包括Cr;第二镀层,第二镀层位于第一镀层远离光纤主体的一侧,第二镀层包括Ni。由此,上述光纤具有优异的耐高温特性和良好的韧性,光纤主体和第二镀层之间具有良好的粘结性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤制备,具体而言,本专利技术涉及光纤及其制备方法和光纤传感器


技术介绍

1、光纤传感器具有体积小、分布式、多参量测量、耐高温、无源无感和抗电磁干扰等优点。用于光纤传感器的光纤材料的直径通常为125微米左右,光纤材料本身的脆性导致其在工程领域难以应用,光纤材料通常包含有外层防护层以增强其的强度和韧性。目前常用的外层防护层包括聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、铝、铜和金等镀层,其中当前较成熟的镀金光纤的可靠应用的最高温度约700℃左右。

2、在航空航天
,光纤材料时常会面临高于700℃的工作环境,在这样的工作环境下,镀金镀层在长时间工作后会变脆,从而失去对光纤的保护能力。因此在光纤表面涂覆耐更高温度的防护镀层,是航空航天领域一体化、分布式、多参量传感测量所亟需的一项关键技术。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出光纤及其制备方法和光纤传感器。由此,上述光纤具有优异的耐高温特性和良好的韧性,光纤主体和第二镀层之间具有良好的粘结性。

2、在本专利技术的一个方面,本专利技术提出了一种光纤。根据本专利技术的实施例,上述光纤包括:光纤主体,所述光纤主体包括纤芯和包层;第一镀层,所述第一镀层包覆所述光纤主体的表面,所述第一镀层包括cr;第二镀层,所述第二镀层位于所述第一镀层远离所述光纤主体的一侧,所述第二镀层包括ni。

3、根据本专利技术实施例的光纤,将包含cr的第一镀层设置在光纤主体和包含ni的第二镀层之间,通过设置包含cr的第一镀层既可以减少第二镀层和光纤主体之间发生热膨胀导致的热应力,使得光纤具有优异的耐高温效果,又可以提高光纤主体和第二镀层之间的粘结力,通过设置包含ni的第二镀层既可以避免外部高温环境对光纤主体的影响,又可以保证光纤具备良好的韧性。由此,上述光纤具有优异的耐高温特性和良好的韧性,光纤主体和第二镀层之间具有良好的粘结性。

4、在本专利技术的实施例中,所述光纤还包括:抗氧化镀层,所述抗氧化镀层位于所述第二镀层远离所述第一镀层的一侧。由此,可以保证光纤具有良好的抗氧化性质,延长了光纤的使用寿命。

5、在本专利技术的实施例中,所述抗氧化镀层包括nicraly镀层和惰性金属镀层中的至少一种。由此,既可以保证光纤具有良好的抗氧化性质,又可以保证抗氧化镀层和第二镀层具有良好的相容性。

6、在本专利技术的实施例中,所述nicraly镀层的组成包括:5重量%至30重量%的cr、3重量%至20重量%的al和0重量%至1重量%的y。由此,进一步保证了光纤具有良好的抗氧化性质,延长了光纤的使用寿命。

7、在本专利技术的实施例中,所述惰性金属镀层包括au镀层。由此,进一步保证了光纤具有良好的抗氧化性质,延长了光纤的使用寿命。

8、在本专利技术的实施例中,所述第一镀层的厚度为0.1微米~25微米。由此,进一步减少了第二镀层和光纤主体之间发生热膨胀导致的热应力,使得光纤具有优异的耐高温效果,进一步提高了光纤主体和第二镀层之间的粘结力。

9、在本专利技术的实施例中,所述第二镀层的厚度为0.5微米~500微米。由此,进一步避免了外部高温环境对光纤主体的影响,进一步保证了光纤具备良好的韧性。

10、在本专利技术的实施例中,所述光纤主体包括石英光纤。由此,既提高了光纤的性能,又节约了成本,有利于实现工业化生产。

11、在本专利技术的实施例中,所述抗氧化镀层的厚度为0.5微米~100微米。由此,既保证了光纤具有良好的抗氧化性,又保证了光纤具有良好的柔软性。

12、在本专利技术的第二个方面,本专利技术提出了一种制备上述实施例所述的光纤的方法。根据本专利技术的实施例,上述制备方法包括:在光纤主体的外表面形成第一镀层;在所述第一镀层远离所述光纤主体的一侧形成第二镀层。

13、根据本专利技术实施例的光纤,在光纤主体的外表面形成包含cr的第一镀层,通过设置包含cr的第一镀层既可以减少第二镀层和光纤主体之间发生热膨胀导致的热应力,使得光纤具有优异的耐高温效果,又可以提高光纤主体和第二镀层之间的粘结力;在第一镀层远离光纤主体的一侧形成包含ni的第二镀层,通过设置包含ni的第二镀层既可以避免外部高温环境对光纤主体的影响,又可以保证光纤具备良好的韧性。由此,通过上述方法制备得到的光纤具有优异的耐高温效果和良好的韧性,光纤主体和第二镀层之间具有良好的粘结性。另外,制备方法简单易行,易于实现工业化生产。

14、在本专利技术的实施例中,所述制备方法还包括:在所述光纤主体的外表面形成第一镀层之前,去除所述光纤主体外表面的树脂涂层。由此,既可以去除树脂涂层的影响,又可以在保证光纤具有较小直径的情况下,最大程度提高光纤的性能。

15、在本专利技术的实施例中,所述制备方法还包括:在所述第一镀层远离所述光纤主体的一侧形成第二镀层之后,在所述第二镀层远离所述第一镀层的一侧形成抗氧化镀层。由此,通过设置抗氧化镀层可以保证光纤具有良好的抗氧化性质,延长了光纤的使用寿命。

16、在本专利技术的实施例中,所述形成第一镀层包括磁控溅射沉积。

17、在本专利技术的实施例中,所述形成第二镀层包括电化学沉积。

18、在本专利技术的实施例中,所述形成抗氧化镀层包括电化学沉积。

19、在本专利技术的第三个方面,本专利技术提出了一种光纤传感器。根据本专利技术的实施例,上述光纤传感器包括:上述实施例所述的光纤,和/或,上述实施例所述的方法制备得到的光纤。由此,在高温环境下,上述光纤传感器也可以长时间稳定工作,不会发生高温腐蚀等情况。

20、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光纤,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光纤,其特征在于,还包括:抗氧化镀层,所述抗氧化镀层位于所述第二镀层远离所述第一镀层的一侧。

3.根据权利要求2所述的光纤,其特征在于,所述抗氧化镀层包括NiCrAlY镀层和惰性金属镀层中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的光纤,其特征在于,所述NiCrAlY镀层的组成包括:5重量%至30重量%的Cr、3重量%至20重量%的Al和0重量%至1重量%的Y;

5.根据权利要求2-4任一项所述的光纤,其特征在于,所述第一镀层的厚度为0.1微米~25微米;

6.根据权利要求2-4任一项所述的光纤,其特征在于,所述抗氧化镀层的厚度为0.5微米~100微米。

7.一种制备权利要求1-6任一项所述的光纤的方法,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:在所述光纤主体的外表面形成第一镀层之前,去除所述光纤主体外表面的树脂涂层;

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述形成第一镀层包括磁控溅射沉积;

>10.一种光纤传感器,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的光纤,和/或,权利要求7-9任一项所述的方法制备得到的光纤。

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【技术特征摘要】

1.一种光纤,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光纤,其特征在于,还包括:抗氧化镀层,所述抗氧化镀层位于所述第二镀层远离所述第一镀层的一侧。

3.根据权利要求2所述的光纤,其特征在于,所述抗氧化镀层包括nicraly镀层和惰性金属镀层中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的光纤,其特征在于,所述nicraly镀层的组成包括:5重量%至30重量%的cr、3重量%至20重量%的al和0重量%至1重量%的y;

5.根据权利要求2-4任一项所述的光纤,其特征在于,所述第一镀层的厚度为0.1微米~25微米;...

【专利技术属性】
技术研发人员:张松刘澎张辉
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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