¿Es este el material más comúnmente utilizado para la fibra óptica? ¿Qué temperatura alta puede soportar?
La capa de poliacrilato (Polyacrylate) es, de hecho, el material de revestimiento más común y estándar para las fibras ópticas convencionales. A continuación, se explican sus razones de popularidad y sus límites de resistencia a la temperatura desde las perspectivas de las propiedades físicas y las aplicaciones de ingeniería:
I. ¿Por qué el poliacrilato es el material más común para las fibras ópticas convencionales?
En el proceso de trefilado de las fibras ópticas de comunicación monomodo estándar (como las comunes \text{G.652D} o \text{G.657}), la superficie del cladding de vidrio (diámetro exterior de 125\ \mu\text{m}) debe recubrirse inmediatamente con una capa de material polimérico para proteger el vidrio de cuarzo contra la corrosión por la humedad externa y las microabrasiones, y para evitar la propagación de microfisuras que provoquen la rotura de la fibra.
Las razones por las que el poliacrilato se ha convertido en el material más utilizado son las siguientes:
- Fuerte protección mecánica: Normalmente utiliza una estructura de doble revestimiento. El revestimiento interior es más blando (menor módulo de Young) y actúa como un amortiguador, absorbiendo eficazmente las tensiones de flexión y presión lateral, reduciendo las pérdidas por microcurvatura; el revestimiento exterior es más duro (mayor módulo de Young) y proporciona una excelente protección mecánica contra la abrasión y el estiramiento.
- Alta eficiencia de producción: Este material es una resina fotosensible que se puede curar rápidamente con luz ultravioleta (UV). En las torres de trefilado de fibra de alta velocidad, esto favorece el logro de altos rendimientos.
- Excelente pelabilidad y facilidad de uso: Su diámetro exterior de revestimiento suele ser el estándar de 250\ \mu\text{m}, lo que facilita su rápida eliminación con pelacables estándar, y es muy fácil de empalmar (Splicing) y terminar.
- Alta relación costo-efectividad: Para el tendido de cables ópticos de comunicación terrestres a larga distancia y en grandes volúmenes, los revestimientos de poliacrilato tienen una ventaja de coste insustituible.
II. ¿Cuántos grados de alta temperatura puede soportar?
La capacidad de resistencia a la temperatura de los recubrimientos de poliacrilato convencionales está estrechamente relacionada con su formulación química, y su rendimiento de resistencia a la temperatura se puede dividir en las siguientes categorías:
1. Poliacrilato de grado estándar (fibras ópticas de comunicación convencionales)
- Rango de temperatura de funcionamiento: Generalmente entre -40\ ^{\circ}\text{C} y +85\ ^{\circ}\text{C} (en algunos entornos de alta temperatura de corta duración y no continuos, el límite puede llegar a +100\ ^{\circ}\text{C}).
- Mecanismo de fallo: Cuando se excede continuamente los +85\ ^{\circ}\text{C}, el material de poliacrilato sufre oxidación térmica y degradación. Esto provoca que el revestimiento amarillee, se carbonice y se vuelva quebradizo, perdiendo gradualmente su función de protección mecánica del núcleo de vidrio. Además, la adhesión entre el revestimiento y el vidrio de cuarzo disminuye, lo que puede provocar un aumento drástico de las pérdidas por microcurvatura de la fibra.
Los productos de Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (大成永盛) basados en la tecnología de recubrimiento de poliacrilato estándar tienen un límite de temperatura de uso