코팅 재료의 Tg를 초과하면 기계적 특성에 어떤 급격한 변화가 발생합니까?
코팅 재료가 유리 전이 온도(Tg)를 초과하면 기계적 특성에 상당한 변화가 발생합니다. Tg 이하에서는 재료가 유리질 상태로, 단단하고 뻣뻣하며 부서지기 쉬운 특성을 보입니다. Tg 이상에서는 고무질 또는 점성 상태로 전환됩니다.
극적인 변화는 다음과 같습니다.
- 강성 및 탄성 계수 감소: 재료가 훨씬 부드러워지고 덜 단단해집니다. 영률이 현저히 감소합니다.
- 유연성 및 연성 증가: 더 유연해지고 파손 없이 변형될 수 있습니다.
- 점탄성 증가: 재료가 시간 의존적 변형을 더 뚜렷하게 나타냅니다. 즉, 일정한 하중 하에서 시간이 지남에 따라 변형(크리프)되며 하중이 제거된 후 즉시 원래 모양으로 완전히 복구되지 않습니다.
- 치수 안정성 저하: 재료의 치수 안정성이 떨어지고 응력 하에서 흐르거나 영구 변형되기 쉬워집니다. 특히 Tg 이상의 높은 온도에서 더욱 그렇습니다.
광섬유 센서, 특히 광섬유 브래그 격자(FBG) 변형 센서의 경우 코팅의 Tg 이상에서 작동하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
- 변형 측정 시 크리프: 코팅이 지속적인 변형 하에서 크리프될 수 있어 측정된 변형의 드리프트 또는 부정확성을 초래합니다.
- 센서 성능 저하: 코팅이 베어 광섬유를 보호하지 못하거나 변형을 제대로 전달하지 못하면 센서의 구조적 무결성이 손상될 수 있습니다.
고온 애플리케이션을 해결하기 위해 OFSCN®은 확장된 온도 범위를 위해 설계된 특수 광섬유 코팅을 사용합니다. 예를 들어:
- 일반적으로 OFSCN® G.652D 광섬유 및 OFSCN® G.657 광섬유에 사용되는 표준 폴리아크릴레이트 코팅은 최대 약 100°C의 온도에 적합합니다.
- 더 높은 온도의 경우, OFSCN® 300 SM 폴리이미드 광섬유 또는 OFSCN® 200 폴리이미드 광섬유와 같은 폴리이미드 코팅은 작동 범위를 200°C 또는 300°C로 확장할 수 있으며, 특수 처리를 하면 베어 FBG의 경우 최대 800°C까지 가능합니다.
- 극한의 온도 환경의 경우, OFSCN® 금 코팅 광섬유와 같은 금 코팅 광섬유는 최대 700°C의 온도까지 견딜 수 있습니다.
다음은 광섬유를 보여주는 이미지입니다.
다양한 광섬유 유형과 사양에 대한 자세한 내용은 당사 웹사이트에서 확인할 수 있습니다.