Basalttrefjar marka upphaf nýrrar tímabils hátíðnisamskipta

Þar sem 5G-stöðvar verða þéttari, farsímaloftnet fleiri og ljósleiðaranet víðtækari, eru efniskröfur fyrir samskiptabúnað að færast úr því að vera einungis „fullnægjandi“ í „öfgafullar“: lítið rafsvörunartap, mikil rafsegulvörn, léttleiki. Byggingarframkvæmdir, og öldrunarþol.
Þökk sé eiginleikum eins og lágum rafstuðli, náttúrulegri einangrun og sterkri veðurþoli, Basalt Ljósleiðari er að finna sinn stað í kjarnaíhlutum eins og loftnetum fyrir stöðvar, styrktareiningum fyrir ljósleiðara og radómum. Í stað þess að skipta út núverandi efnum býður hann upp á betri jafnvægi á milli afkasta og hagkvæmni fyrir hátíðni- og hraðaforrit.

Loftnet og RF íhlutir fyrir grunnstöðvar

Loftnetsradomar og festingar krefjast efna með lágan rafsvörunarstuðul og lágt tapsstuðul til að lágmarka merkjadeyfingu. Þó að hefðbundin trefjaplasti hafi rafsvörunarstuðul upp á um það bil 4,8, geta basaltþræðir með hagkvæmari samsetningu minnkað þennan stuðul í 4,0–4,2, með um það bil 20% minnkun á tapsstuðlinum. Árið 2025 sótti Comba Telecom (Guangzhou) Ltd. um einkaleyfi fyrir „basaltþráðastyrktan samsettan raddom með lágu rafsvörunarstuðli“. Með því að nota sérstök trefjauppsetningarmynstur og hol örkúlufylliefni var rafsvörunarstuðullinn lækkaður í 3,8 en höggþol fór fram úr hefðbundnu trefjaplasti; efnið hefur þegar farið í gegnum tilraunaprófanir í uppsetningu á stöðvum í litlum upptökum.
Endurskinsgler loftneta krefjast mikillar stífleika og víddarstöðugleika. Endurskinsgler úr basaltþráðum/pólýúretan samsettum efnum, þróað í samstarfi fyrirtækis í Huaying í Sichuan og Huawei, státar af línulegri útvíkkunarstuðli sem er aðeins þriðjungur af álblöndu. Það stenst aflögun við sveiflur í hitastigi utandyra og býður upp á 40% þyngdarlækkun.

Styrkur meðlima ljósleiðara

Styrktarhlutinn í ljósleiðara verður að þola togkraft bæði við uppsetningu og notkun. Hefðbundin efni eru meðal annars stálvír – sem er þungur og viðkvæmur fyrir tæringu – og aramíð, sem er dýrt. Basalt trefjastyrkt plast Styrktarefni úr basalttrefjum (BFRP) hafa komið fram sem kjörinn valkostur. Árið 2025 fékk FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd. einkaleyfi (CN1195123A) fyrir „styrktarkjarna úr basalttrefjum fyrir ljósleiðara og framleiðsluaðferð hans.“ Með því að nota pultrusion-ferli nær kjarninn togstyrk upp á 1200 MPa og þéttleika sem er aðeins fjórðungur af þéttleika stálvírs; þar að auki er varmaþenslustuðull hans samsvarandi við ljósleiðarahjúp, sem kemur í veg fyrir örbeygjutap af völdum hitasveiflna. Þessi vara hefur verið notuð í verkefni um ljósleiðara yfir haf, þar sem að skipta út stálvír minnkaði heildarþyngd kapalsins um 35% og jók uppsetningarhagkvæmni um 20%.
Yangtze Optical Fibre and Cable (YOFC) er einnig að efla þróun basalt-styrktra ljósleiðara. Tilraunagögn sem birt voru snemma árs 2026 benda til þess að loftnetsljósleiðarar sem nota BFRP styrktarkjarna sýndu viðbótardeyfingu upp á minna en 0,05 dB/km við hitaprófanir á bilinu -40°C til 70°C, sem skilaði betri árangri en aramíð-byggðar lausnir.

Rafrænar umbúðir og síuholur

5G síur og holrými krefjast efna með mikla rafleiðni og lágt merkjatap. Þótt málmar séu hefðbundið notaðir, þá fela þeir í sér miklar kröfur um nákvæmni í vinnslu, mikinn kostnað og mikla þyngd. Málmuð basaltþráðasamsett efni bjóða upp á raunhæfan valkost við holrými úr málmi. Árið 2025 sótti Wuhan Fingu Electronic Technology Co., Ltd. um einkaleyfi fyrir „basaltþráða-byggð rafsegulvarnarsamsett efni og notkun þess í síum“; ferlið felur í sér að mynda leiðandi lag á yfirborði basaltþráðaefnis með raflausri koparhúðun, og síðan þjöppunarmótun í síuholrými. Prófanir sýna að Q-stuðull holrýmisins í 2,6 GHz tíðnisviðinu er sambærilegur við álholrými, en þyngdin minnkar um 50% og kostnaðurinn um það bil 30%.
Að auki þurfa innri loftnetsburðarvirki mikinn rafsvörunarstyrk. Einkaleyfi eru til fyrir samsett efni sem sameina basalttrefjar og pólýtetraflúoróetýlen (PTFE) til að búa til millileggi með litlu rafsvörunartapi sem notuð eru til einangrunar og stuðnings milli loftnetspjalda.

Samþætting bylgjugleypni og bylgjusendingargetu

Nútíma fjarskiptabúnaður krefst íhluta sem bæði senda bylgjur til að leyfa merkjum að fara í gegn (eins og radómar) og gleypa bylgjur til að bæla niður óæskileg merki eða ringulreið (eins og innan holrýma). Með yfirborðsbreytingum er hægt að hanna basalttrefjar til að gegna báðum hlutverkum samtímis. Rannsóknir sem birtar voru árið 2025 af Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT), kínversku vísindaakademíunni, sýndu fram á vöxt nikkel-kóbalt nanó-fylkja á yfirborði basalttrefja. Þessi breyting gaf trefjunum meðalörbylgjugleypni upp á 15 dB á tíðnisviðinu 8–18 GHz, en varðveitti samt vélrænan styrk sinn og lága rafsvörunareiginleika. Þessar virku trefjar er hægt að framleiða í örbylgjugleypandi plástra til að setja á innveggi holrýma stöðvar, sem bælir á áhrifaríkan hátt niður harmonískar truflanir.
Hvað varðar samþættar bylgjugagnsæjar og bylgjugleypandi mannvirki, þá notar einkaleyfisvarin hönnun marglaga hallaskipan: ytra lag af óbreyttum basalttrefjum/plastefnum (bylgjugegnsætt) og innra lag af breyttum bylgjugleypandi trefjum/plastefnum, myndað með samþættri þjöppunarmótun. Þessi uppbygging verndar samtímis loftnetið gegn umhverfisspjöllum og gleypir leifar af drasli í holrýminu.

Hagnýt notkunartilvik
1. Radomar fyrir ZTE 5G stöðvar: Í byrjun árs 2026 tilkynnti ZTE tilraunaverkefni með basaltþráðasamsettum raddomum í 5G netkerfi. Niðurstöður prófana bentu til þess að, samanborið við hefðbundna raddoma úr trefjaplasti (FRP), jókst merkisdrægni um það bil 8%; ennfremur sýndi efnið enga yfirborðslitun eða versnun á rafsvörunareiginleikum eftir sex mánaða notkun utandyra.
2. Hengtong Optic-Electric „Basalt trefjastrengur“: Í lok árs 2025 gaf Hengtong Optic-Electric út ADSS (All-Dielectric Self-Supporting) ljósstreng með basalt trefjastyrkingarkjarna, hannaður fyrir loftlínur. Í samanburði við hefðbundna aramíðstyrkta strengi býður þessi vara upp á um það bil 15% kostnaðarlækkun og 10% aukningu á togstyrk; hún hefur þegar unnið tilboð í samskiptaverkefni raforkukerfa í mörgum héruðum.
3. Síuholur frá DaFu Technology: Árið 2025 framleiddi DaFu Technology lítið magn af síuholum úr basaltþráðum til notkunar í 5G grunnstöðvum tiltekins búnaðarframleiðanda. Viðbrögð viðskiptavina bentu til 1,2 kg minnkunar á heildarþyngd einingarinnar og betri varmadreifingar en búist var við (náð með því að auka varmaleiðni trefjanna með því að bæta við fylliefnum).
Þrjár hindranir fyrir útbreidda innleiðingu
1. Stöðugleiki rafsvörunar. Breytingar á basalthráefnum milli lota leiða til sveiflna í rafsvörunarstuðli trefja (u.þ.b. ±0,2). Fyrir RF-íhluti með strangar forskriftir krefst þetta frekari skimunar á hráefni og skoðunar í framleiðslulínunni, sem eykur kostnað. 2. Kostnaður við yfirborðsmálmvinnslu. Raflaus kopar- eða nikkelhúðun á trefjayfirborðum - notuð fyrir rafsegulvarnahol - hefur í för með sér mikinn vinnslukostnað og langtímaviðloðun milli húðunarinnar og plastefnisins krefst frekari staðfestingar.
3. Langar vottunarferlar iðnaðarins. Fjarskiptabúnaður verður að standast aðgangsprófanir fyrir net sem rekstraraðilar framkvæma; allar breytingar á efni krefjast endurvottunar. Þetta ferli getur tekið 6 til 12 mánuði, sem hindrar hraða innleiðingu nýrrar tækni.

Í fjarskiptabúnaðargeiranum er basaltþráður að færast frá jaðrinum til kjarnans. Frá radómum til ljósleiðara og frá síuholum til bylgjugleypandi fleta hefur hann tryggt sér mikilvæga stöðu í hátíðni fjarskiptainnviðum þökk sé sameiginlegum kostum sínum eins og lágum rafsvörunareiginleikum, léttleika og veðurþoli.
Þrjár helstu hindranir eru enn til staðar: stöðugleiki rafsegulrofs, kostnaður við málmmyndun og vottunarferli. Hins vegar, með mikilli útbreiðslu 5G og upphaf forrannsókna á 6G, er eftirspurn fjarskiptaiðnaðarins eftir nýjum efnum brýnni en nokkru sinni fyrr. Basalttrefjar hafa möguleika á að verða lykilefnisvalkostur til að gera kleift hraðari og stöðugri merkjasendingu.
Framtíðarhorfur
Í fyrsta lagi, stöðlun á basaltþráðum með lága rafsvörun. Samhliða þróun 5G og 6G tækni eykst eftirspurn eftir trefjum með rafsvörunarstuðul undir 4,0 og tapstuðli undir 0,005; að leysa vandamál varðandi samræmi milli framleiðslulota mun ryðja brautina fyrir stórfellda notkun.
Í öðru lagi, að skipta út núverandi styrktareiningum fyrir ljósleiðara. Árleg eftirspurn lands míns eftir ljósleiðurum nemur hundruðum milljóna kílómetra af trefjum; styrktareiningar úr BFRP (Basalt Fibre Reinforced Polymer) bjóða upp á greinilega kosti hvað varðar kostnað, þyngd og tæringarþol, og skapa gríðarlega möguleika á markaðsskiptingu.
Í þriðja lagi, samþættir bylgjusendi- og bylgjugleypandi byggingarhlutar. Með því að samþætta radóminn og innra bylgjugleypandi lagið í einn mótaðan hluta er hægt að draga úr samsetningarskrefum og lækka kostnað, sem gerir hann tilvalinn fyrir fjöldaframleiðslu.