碳纖維-樹脂複合材料芯的製作方法

2023-10-20 06:29:07

專利名稱：碳纖維-樹脂複合材料芯的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種纖維增強複合材料，更具體地涉及架空電纜的芯材。
背景技術：
隨著我國經濟建設的不斷發展，電力需求的不斷增長，電纜作為電能傳輸的載體的需求量也越來越大，而目前國內用的電纜導線多是鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金導線，這些導線的重量較大，電阻較大，從而導致輸電費用高，且運行溫度較低，不能適應在高溫條件下的運行，因此電力傳輸成為電力工業發展的「瓶頸」，各國均在研究新型架空輸電路用導線，以取代傳統的鋼芯鋁絞線。碳纖維複合芯電纜與傳統的鋼芯鋁絞電纜相比較具有以下優點 (I)重量輕碳纖維複合芯的密度約為1190g/cm3，鋼的密度為718g/cm3。前者是後者的1/4。因此，架空電纜的杆塔跨距可增長，減少塔杆數約為16%左右，同時減少佔地面積。(2)強度高，破斷力大。碳纖維複合芯電纜的拉伸強度約為2399MPa，是普通鋼絲的1197倍，是高強度鋼的117倍。(3)導電率高，載流量大。相同直徑碳纖維複合芯電纜中的鋁線截面積是常規鋼芯鋁絞電纜的1129倍，載流量提高29%左右。(4)線路損耗小。碳纖維複合材料是一種非磁性材料，當導線通過交流電時不會產生磁滯損耗和渦流損耗，呈現出更小的交流電阻。(5)耐腐蝕，使用壽命長。碳纖維複合芯棒避免了鋼芯在通電時鋁線與鍍鋅鋼絲之間的電化學腐蝕，使鋁導線長期使用而耐老化。。(6)線膨脹係數小，弛度小。

實用新型內容鑑於已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是要提供一種產品設計合理，抗拉強度高，質量輕，可阻抗化學腐蝕和惡劣環境的破壞，耐久性好，不易老化，施工方便快捷，施工質量易於保證，節能環保，適用範圍廣的一種碳纖維電纜。 一種碳纖維-樹脂複合材料芯，其特徵在於，其由碳纖維-樹脂複合材料芯層與環繞所述芯層的保護層構成，其中所述碳纖維的K數在1K-80K之間。本實用新型的碳纖維-樹脂複合材料芯相較於前述現有技術降低了產品的單位
長度重量。

圖I是用於生產本實用新型的碳纖維-樹脂複合材料芯的生產設備的示意圖。
具體實施方式
[0014]一種碳纖維-樹脂複合材料芯，其特徵在於，其由碳纖維-樹脂複合材料芯層與環繞所述芯層的保護層構成，其中，所述保護層是纖維氈和纖維織物增強的樹脂材料層，所述碳纖維的K數在1K-80K之間，所述纖維氈和纖維織物交錯複合在一起形成縫編氈，所述縫編氈通過樹脂固化在所述芯層表面形成所述保護層；所述碳纖維材料是碳纖維混雜織物，由碳纖維絲、陶瓷纖維絲和玻璃纖維氈由熱固性樹脂固化定型製成的碳纖維複合芯，所述碳纖維絲是由聚丙烯腈基碳纖維混合纖維素碳纖維製成的纖維絲形成；所述混雜織物的纖維中包括55%至95% (體積)的碳纖維和5%至45% (體積)的有機纖維，所述的有機纖維選自超高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維或聚對苯撐苯並雙噁唑纖維中的一種或幾種。圖I是用於生產本實用新型的複合芯的生產設備示意圖。如圖I所示，碳纖維從帶有張力調整裝置的紗架I上以恆定的張力退卷，按序穿過導紗板2，平行地經過預熱箱3，在預熱箱中排除水分，並加熱軟化碳纖維表面的上漿劑，改善樹脂浸潤效果。然後再通過導紗板2』，進入膠槽4。充分浸潤後，進入預成型模具5。在此階段，擠出多餘的樹脂，並和纖維租匯合，包覆完全，牽引至成型模具6內，經過三區加熱固化,芯棒以O. 35m/min的速度運行出模具，最後進入後固化爐7，進行在線後固化，然後經牽引機構8，拉出芯棒，被收卷裝置9·均勻平行卷繞在收捲軸上。
權利要求1.一種碳纖維-樹脂複合材料芯，其特徵在於，其由碳纖維-樹脂複合材料芯層與環繞所述芯層的保護層構成，其中所述碳纖維的K數在30K-60K之間。
專利摘要本實用新型涉及一種碳纖維-樹脂複合材料芯，其由碳纖維-樹脂複合材料芯層與環繞所述芯層的保護層構成，所述碳纖維的K數在30K-60K之間。本實用新型的電纜用碳纖維-樹脂複合材料芯相較於前述現有技術降低了產品的單位長度重量。
文檔編號H01B9/00GK202677929SQ20122014244
公開日2013年1月16日 申請日期2012年4月7日 優先權日2012年4月7日
發明者不公告發明人 申請人:河南科信電纜有限公司