Какие кардинальные изменения происходят в механических свойствах, когда материал покрытия превышает свою температуру стеклования (Tg)?
Когда покровный материал превышает свою температуру стеклования (Tg), он претерпевает значительные изменения в своих механических свойствах. Ниже Tg материал находится в стеклообразном состоянии, характеризующемся твердостью, жесткостью и хрупкостью. Выше Tg он переходит в более каучукообразное или вязкое состояние.
Резкие изменения включают:
- Снижение жесткости и модуля упругости: Материал становится намного мягче и менее жестким. Его модуль Юнга значительно уменьшается.
- Повышение гибкости и пластичности: Он становится более податливым и способным к деформации без разрушения.
- Увеличение вязкоупругости: Материал проявляет более выраженную зависимую от времени деформацию, что означает, что он будет деформироваться со временем под действием постоянной нагрузки (ползучесть) и не восстановит немедленно свою первоначальную форму после снятия нагрузки.
- Потеря стабильности размеров: Материал может стать менее стабильным по размерам и более подверженным течению или остаточной деформации под напряжением, особенно при более высоких температурах выше Tg.
Для оптоволоконных датчиков, особенно волоконно-оптических датчиков деформации на основе решеток Брэгга (FBG), работа при температуре выше Tg покрытия может привести к таким проблемам, как:
- Ползучесть при измерении деформации: Покрытие может ползти под действием постоянной деформации, что приводит к дрейфу или неточностям в измеренной деформации.
- Деградация производительности датчика: Структурная целостность датчика может быть нарушена, если покрытие не защищает оголенное волокно или не передает деформацию должным образом.
Для высокотемпературных применений
<a href=“https://www.ofscn.net” target=“_blank”
OFSCN®</a
использует специальные волоконные покрытия, разработанные для расширенных температурных диапазонов. Например:
- Стандартные полиакрилатные покрытия, обычно используемые в
<a href=“https://www.ofscn.org/optical-fibers/g-652-d.html” target=“_blank”
оптоволокне OFSCN® G.652D</a
и
<a href=“https://www.ofscn.org/optical-fibers/g-657-a.html” target=“_blank”
оптоволокне OFSCN® G.657</a
, подходят для температур до 100°C.
- Для более высоких температур полиимидные покрытия, как в
<a href=“https://www.ofscn.org/optical-fibers/polyimide-coated-sm-300.html” target=“_blank”
оптоволокне OFSCN® 300 SM с полиимидным покрытием</a
или
<a href=“https://www.ofscn.org/optical-fibers/pi-coated-sm-mm-200.html” target=“_blank”
оптоволокне OFSCN® 200 с полиимидным покрытием</a
, могут расширить рабочий диапазон до 200°C или 300°C, и даже до 800°C для оголенных FBG при специальной обработке.
- Для экстремальных температурных сред волокна с золотым покрытием, такие как
<a href=“Gold-coated Optical Fiber - Single-mode Gold-plated Optical Fiber - Multimode Gold-coated Fiber Optic - Polarization-maintaining Gold-plated Optical Fiber - Sensing/Communication Fiber - Picture Parameters - Manufacturer Brand Price - DCYS - ofscn.org” target=“_blank”
оптоволокно OFSCN® с золотым покрытием</a
, могут выдерживать температуры до 700°C.
Вот изображение, иллюстрирующее оптоволокно:
Вы можете ознакомиться с более подробной информацией на нашем веб-сайте о различных типах волокон и их характеристиках.