【技術實現步驟摘要】
本申請屬于光纖光纜領域，更具體地，涉及一種光纜及其制備方法。
技術介紹
1、油氣開采中所采用的光纜，由于一般需要承受高溫、高壓、富氫氣體等惡劣環境。因此目前行業內一般采用金屬鎧裝結構光纜，或者采用非金屬密封鎧裝光纜。行業內典型的光纜有6.35mm的金屬鎧裝油井光纜、5.6mm的雙層絞合鎧裝光纜等產品，或者通過多層金屬或者鋼絲絞合加強的油井光纜；前述幾種類別的光纜因需要金屬鎧裝和/或多層金屬絞合使用成本較高，且光纜的直徑較大、重量較重，并且在使用之后需要對光纜進行回收，避免對油井開采工作或者開采過的油井的生態環境造成影響，因此現有上述類型的光纜下井工程相對較大。
2、目前行業內在開發可以用于短期傳感通信的光纜產品，但是常規光纖類產品強度太大，且非常容易斷裂，使用難度較大，目前常用的緊套類產品其耐溫性能一般，或者抗拉強度較低，且該類緊套均采用非金屬擠塑結構，氣密性能相對較差，下井過程中高溫高壓條件下，富氫氣體會迅速擴散至纖芯引起氫損，而引起測試誤差。
技術實現思路
1、針對現有技術的缺陷，本申請的目的在于提供一種光纜及其制備方法，旨在解決現有短期使用光纜的耐溫性能一般、抗拉強度低且氣密性差，影響光纜性能的問題。
2、為實現上述目的，第一方面，本申請提供了一種光纜，包括：沿光纜徑向由內向外依次設置的光纖和復合層；
3、所述復合層包括：基體和吸氫材料；所述基體由能夠進行工藝固化的基材固化得到，所述吸氫材料能夠與富氫氣體發生反應，將富氫氣體中氫氣吸收；p>
4、所述吸氫材料分散分布在所述基體或分層間隔分布在所述基體中，所述吸氫材料在所述基體中的重量占比范圍為0.2%~25%；當所述吸氫材料分層間隔分布在基體中時，所述復合層包括純基體層、純吸氫材料層和基體與吸氫材料混合層中的至少一種。
5、需要說明的是，本申請復合層的基體中摻雜吸氫材料，上述吸氫材料具備較佳的氫氣吸附能力，可以通過控制吸氫材料在基體中的重量比，能夠使光纜適應不同吸氫需求的工作場景。進一步地，上述復合層的基體由基材固化得到；本領域技術人員可知，通常能夠固化得到的材料一般是非金屬材料，其固化后具備一定的抗拉和抗壓能力，且上述復合層的質量相比現有光纜外圍的金屬鎧裝或金屬絞合層的重量會減輕很多。故，本申請中的光纜可以理解為一種輕量化光纜，光纜自重大大降低，當光纜垂直重力方向使用時對光纜的抗拉要求將大大降低；且當光纜的重量較輕時，上述光纜則具備一定的抗拉和抗壓能力，能夠滿足使用需求。
6、在一種可能的實現方式中，所述復合層還包括：沿光纜徑向方向位于所述復合層的內表面、復合層的內部至少一處或復合層的外表面中至少一處的纖維層；所述纖維層由多根纖維沿著所述光纜的長度延伸方向包覆纏繞得到；優選地，所述纖維層的彈性模量大于預設模量；進一步優選地，所述預設模量為90gpa~150gpa；
7、和/或所述復合層的外徑范圍為：0.45mm~1.80mm。
8、需要說明的是，當對光纜的抗拉要求超出一定要求時，可以在復合層增加至少一層纖維層，以增加光纜的抗拉能力，保證光纜穩定工作性能；其中，纖維層的層數和厚度可以根據實際需求設定，對此不做任何限定，進一步地，當需要增強光纜的抗拉能力時，上述纖維層的彈性模量需要足夠大，其中上述彈性模量越大，纖維層的抗拉能力越高。
9、進一步地可選地，上述復合層的外徑指的是復合層最外層的直徑，也即光纜的直徑。由于本申請簡化了光纜的結構，因此光纜的外徑可以較細，其更便攜、使用起來也更方便，具有更廣闊的應用前景。
10、在一種可能的實現方式中，所述基體為耐高溫基體；優選地，所述耐高溫基體的最高耐高溫溫度由所述光纜的工作環境溫度決定。
11、在一個示例中，若光纜應用于油井開采，則基體的最高耐高溫溫度需要大于等于油井開采時的最大溫度。
12、在一種可能的實現方式中，所述吸氫材料包括以下材料中的一種：石墨和金屬氫化物；所述金屬氫化物的比表面積大于預設值；優選地，所述預設值為50m2/g；
13、可以理解的是，石墨通常具有較好的吸氫能力，而金屬氫化物的比表面積越大吸氫能力隨之增加，因此可以選擇比表面積相對大的金屬氫化物作為本申請所采用的吸氫材料。
14、在一種可能的實現方式中，所述纖維層內的纖維包括以下材料中的至少一種：芳綸、pi纖維、pbo纖維、lcp纖維、石英纖維和炭纖維；
15、和/或所述基材包括以下材料中的至少一種：聚酰亞胺、硅橡膠和環氧樹脂。
16、具體地，上述纖維層和基材的材料，可根據實際經濟情況、光纜的工作環境需求等進行選擇，本申請對此不做進一步限定。
17、在一種可能的實現方式中，所述吸氫材料的粒徑小于50微米。
18、可以理解的是，上述吸氫材料的粒徑小于一定尺寸時，所述吸氫材料吸附氫氣的吸附效率將有所提升。
19、在一種可能的實現方式中，所述光纖包括涂覆層；優選地，所述涂覆層為耐高溫涂覆層；進一步優選地，所述涂覆層包括丙烯酸樹脂涂覆層、硅橡膠涂覆層、聚酰亞胺涂覆層或碳涂覆層中的至少一種。
20、需要說明的是，上述涂覆層能夠對光纖內部進行保護，且選用耐高溫涂覆層能夠進一步提升光纖的耐高溫性能，以保證光纜整體的耐高溫性能。相應地，上述涂覆層的材料，可根據實際經濟情況、光纜的工作環境需求等進行選擇，本申請對此不做進一步限定。
21、第二方面，本申請提供了一種光纜，包括：光纖；所述光纖由上述第一方面或第一方面任一種可能的實現方式所描述的光纜替代。
22、可以理解的是，本申請中光纜的外徑可以較細，因此可將現有光纜中的光纖替代為本申請提供的光纜，提高現有光纜的吸氫、抗拉或耐高溫等性能。
23、第三方面，本申請提供了一種上述第一方面或第一方面任一種可能的實現方式所描述光纜的制備方法，包括如下步驟：
24、將基材與吸氫材料混合后在光纖上涂覆，得到復合涂層；或將至少一層基材和至少一層吸氫材料間隔在光纖上涂覆，且最外層涂覆一層基材，得到復合涂層；涂覆時的壓力范圍為2~10個大氣壓，溫度范圍為25℃~80℃；所述吸氫材料在所述復合涂層中的重量占比范圍為0.2%~25%；
25、將所述復合涂層固化，得到光纜。
26、在一種可能的實現方式中，該方法還包括：
27、在將基材與吸氫材料在光纖上涂覆之前、涂覆過程中或涂覆之后，沿光纖的長度延伸方向將多根纖維包覆纏繞在光纖、具有至少一種部分厚度復合涂層的光纖或具有完整復合涂層的光纖中至少之一處的外圍，得到纖維層；
28、將所述復合涂層固化，具體為：在所述光纖的外圍制備完纖維層和復合涂層后，將所述復合涂層固化，得到光纜。
29、總體而言，通過本申請所構思的以上技術方案與現有技術相比，具有以下有益效果：
30、本申請提供一種光纜及其制備方法，光纜包括光纖和復合層，復合層的基體中摻雜吸氫材本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種光纜，其特征在于，包括：沿光纜徑向由內向外依次設置的光纖和復合層；
2.根據權利要求1所述的光纜，其特征在于，所述復合層還包括：沿光纜徑向方向位于所述復合層的內表面、復合層的內部至少一處或復合層的外表面中至少一處的纖維層；所述纖維層由多根纖維沿著所述光纜的長度延伸方向包覆纏繞得到；優選地，所述纖維層的彈性模量大于預設模量；進一步優選地，所述預設模量為90GPa~150GPa；
3.根據權利要求1所述的光纜，其特征在于，所述基體為耐高溫基體；優選地，所述耐高溫基體的最高耐高溫溫度由所述光纜的工作環境溫度決定。
4.根據權利要求1至3任一項所述的光纜，其特征在于，所述吸氫材料包括以下材料中的一種：石墨和金屬氫化物；所述金屬氫化物的比表面積大于預設值；優選地，所述預設值為50m2/g。
5.根據權利要求1至3任一項所述的光纜，其特征在于，所述纖維層內的纖維包括以下材料中的至少一種：芳綸、PI纖維、PBO纖維、LCP纖維、石英纖維和炭纖維；
6.根據權利要求1至3任一項所述的光纜，其特征在于，所述吸氫材料的粒徑小于50微
7.根據權利要求1至3任一項所述的光纜，其特征在于，所述光纖包括涂覆層；優選地，所述涂覆層為耐高溫涂覆層；進一步優選地，所述涂覆層包括丙烯酸樹脂涂覆層、硅橡膠涂覆層、聚酰亞胺涂覆層或碳涂覆層中的至少一種。
8.一種光纜，其特征在于，包括：光纖；所述光纖由權利要求1至7任一項所述光纜替代。
9.一種權利要求1至7任一項所述光纜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種光纜，其特征在于，包括：沿光纜徑向由內向外依次設置的光纖和復合層；
2.根據權利要求1所述的光纜，其特征在于，所述復合層還包括：沿光纜徑向方向位于所述復合層的內表面、復合層的內部至少一處或復合層的外表面中至少一處的纖維層；所述纖維層由多根纖維沿著所述光纜的長度延伸方向包覆纏繞得到；優選地，所述纖維層的彈性模量大于預設模量；進一步優選地，所述預設模量為90gpa~150gpa；
3.根據權利要求1所述的光纜，其特征在于，所述基體為耐高溫基體；優選地，所述耐高溫基體的最高耐高溫溫度由所述光纜的工作環境溫度決定。
4.根據權利要求1至3任一項所述的光纜，其特征在于，所述吸氫材料包括以下材料中的一種：石墨和金屬氫化物；所述金屬氫化物的比表面積大于預設值；優選地，所述預設值為50m2/g。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃志新，尹趙毅，蔡召洲，蔡晶，余琴芳，楊坤，楊晨，吳琴，
申請(專利權)人：長飛光纖光纜股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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