一種絞合複合芯的製作方法
2023-06-27 13:04:56 3
專利名稱：一種絞合複合芯的製作方法
技術領域：
一種絞合複合芯技術領域[0001 ] 本實用新型涉及一種絞合複合芯。
技術背景[0002]傳統的架空導線鋼芯鋁絞線是採用鍍鋅鋼絲作為加強承力元件，導電材料採用硬鋁，導線自重很大，限制了導線的應用。中國專利ZL0380i^84. 0公開了《一種架空導線用複合芯》，該複合芯由熱固性樹脂、縱向增強碳纖維及玻璃纖維組成，縱向增強纖維和熱固性樹脂經拉擠和加熱固化成型。該複合芯的增強纖維均為軸向布置，複合芯的徑向力學特性不及軸向力學性能。實用新型內容[0003]本實用新型的目的是提供一種大拉重比、低弧垂、低弛度、低蠕變、低線損、耐高溫的絞合複合芯[0004]實現本實用新型目的的技術方案是一種絞合複合芯，包括多個絞合的複合單元； 所述每個複合單元包括位於中心的複合材料單線、包裹於複合材料單線外的纖維層和填充於複合材料單線和纖維層之間的熱變形溫度高於100°c的高溫柔性樹脂；所述纖維層為編織的一層或多層低模量、耐高溫的纖維絲、纖維帶或者纖維布。[0005]前述絞合複合芯還包括填充於多根絞合的複合單元之間的熱變形溫度高於100°C 的高溫柔性樹脂。[0006]所述複合材料單線為一種或多種高強度增強纖維嵌入到熱固性樹脂或熱塑性樹脂基體中構成。[0007]所述複合材料單線的纖維體積分數> 50%，截面積3 15mm2，多股高強度增強纖維軸向連續束成根絞合成麻花狀；多股高強度增強纖維可以是同種或不同種；當為不同種高強度纖維時，可以是多種纖維每層一種纖維分層分布，或者多種纖維混雜在一起軸向連續。[0008]所述複合材料單線的截面形狀可以為圓形或者異型。[0009]所述複合材料單線的高強度增強纖維的彈性模量在50 250GPA，拉伸強度在 3000 5500MPA。[0010]所述纖維層的彈性模量在10 100GPA，拉伸強度在1500 5000MPA。[0011]所述多根絞合的複合單元可以是直徑相同的複合單元絞合也可以是直徑不同的複合單元絞合。[0012]所述複合單元的絞合層數為1 5層；複合單元中絞合複合材料單線絞合單線為 3 70根，節徑比為5 25倍。[0013]採用了上述技術方案，本實用新型具有以下的有益效果(1)本實用新型的絞合複合芯在複合材料單線外包括編織的纖維層，能替代鍍鋅鋼絲，實現了架空導線的大拉重比、低弧垂、低弛度、低蠕變、低線損、耐高溫的應用。[0014](2)本實用新型的複合材料單線高強度增強纖維嵌入改性樹脂基體的複合材料， 它可以長期工作的溫度範圍是-50°C至150°C，根據改性材料的不同以及比例不同，複合芯的抗拉強度的範圍是1500MPa至MOOMPa(約鍍鋅鋼絲的2倍)，比重的範圍是1. 5kg/dm3 至1. 8kg/dm3 (約鍍鋅鋼絲的1/4)，線膨脹係數的範圍是0至2 X 10_61/°C (約鍍鋅鋼絲的 1/6)。
[0015]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖。[0017]附圖中標號為複合材料單線1、纖維層2、高溫柔性樹脂層3。
具體實施方式
[0018]見圖1，本實施例的一種絞合複合芯，包括多個絞合的複合單元；所述每個複合單元包括位於中心的複合材料單線1、包裹於複合材料單線1外的纖維層2和填充於複合材料單線1和纖維層2之間的熱變形溫度高於100°C的高溫柔性樹脂；所述纖維層2為一層或多層低模量、耐高溫的纖維絲、纖維帶或者纖維布。複合單元在絞合時可以添加高溫柔性樹脂從而形成填充於多個絞合的複合單元之間的熱變形溫度高於100°C的高溫柔性樹脂層 3。，高溫柔性樹脂可選自環氧、酚醛、聚醚醚酮、聚碸、聚醯亞胺、氟塑料、尼龍、改性聚乙烯、 改性聚丙烯、改性聚酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚。[0019]複合材料單線1為一種或多種高強度增強纖維嵌入到熱固性樹脂或熱塑性樹脂基體中構成。高強度增強纖維可選自碳、凱夫拉、玄武巖。玻璃、氧化鋁、碳化矽、硼、高性能聚乙烯、高性能鋼絲、合金絲。複合材料單線1的纖維體積分數> 50%，截面積3 15mm2， 多股高強度增強纖維軸向連續束成根絞合成麻花狀；多股高強度增強纖維可以是同種或不同種；當為不同種高強度纖維時，可以是多種纖維每層一種纖維分層分布，或者多種纖維混雜在一起軸向連續。所述複合材料單線1的截面形狀可以為圓形或者異型。所述複合材料單線1的高強度增強纖維的彈性模量在50 250GPA，拉伸強度在3000 5500MPA。熱固性樹脂或熱塑性樹脂可選自環氧、酚醛、聚醚醚酮、聚碸、聚醯亞胺、氟塑料、尼龍、改性聚乙烯、改性聚丙烯、改性聚酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚。[0020]纖維層2的彈性模量在10 100GPA，拉伸強度在1500 5000MPA。[0021]多根絞合的複合單元可以是直徑相同的複合單元絞合也可以是直徑不同的複合單元絞合。複合單元的絞合層數為1 5層；複合單元中絞合複合材料單線1絞合單線為 3 70根，節徑比為5 25倍。[0022]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種絞合複合芯，其特徵在於包括多個絞合的複合單元；所述每個複合單元包括位於中心的複合材料單線(1)、包裹於複合材料單線(1)外的纖維層(2)和填充於複合材料單線(1)和纖維層( 之間的熱變形溫度高於100°C的高溫柔性樹脂；所述纖維層(2)為一層或多層編織的低模量、耐高溫的纖維絲、纖維帶或者纖維布。
2.根據權利要求1所述的一種絞合複合芯，其特徵在於還包括填充於多根絞合的複合單元之間的熱變形溫度高於100°C的高溫柔性樹脂層(3)。
3.根據權利要求1所述的一種絞合複合芯，其特徵在於所述複合材料單線(1)為一種或多種高強度增強纖維嵌入到熱固性樹脂或熱塑性樹脂基體中構成。
4.根據權利要求1所述的一種絞合複合芯，其特徵在於所述複合材料單線(1)的纖維體積分數> 50%，截面積3 15mm2，多股高強度增強纖維軸向連續束成根絞合成麻花狀；多股高強度增強纖維可以是同種或不同種；當為不同種高強度纖維時，可以是多種纖維每層一種纖維分層分布，或者多種纖維混雜在一起軸向連續。
5.根據權利要求1所述的一種絞合複合芯，其特徵在於所述複合材料單線(1)的截面形狀可以為圓形或者異型。
6.根據權利要求1所述的一種絞合複合芯，其特徵在於所述複合材料單線(1)的高強度增強纖維的彈性模量在50 250GPA，拉伸強度在3000 5500MPA。
7.根據權利要求1所述的一種絞合複合芯，其特徵在於所述纖維層O)的彈性模量在10 100GPA，拉伸強度在1500 5000MPA。
8.根據權利要求1所述的一種絞合複合芯，其特徵在於所述多根絞合的複合單元可以是直徑相同的複合單元絞合也可以是直徑不同的複合單元絞合。
9.根據權利要求1所述的一種絞合複合芯，其特徵在於所述複合單元的絞合層數為 1 5層；複合單元中絞合複合材料單線(1)絞合單線為3 70根，節徑比為5 25倍。
專利摘要本實用新型公開了一種絞合複合芯，包括多個絞合的複合單元；所述每個複合單元包括位於中心的複合材料單線、包裹於複合材料單線外的纖維層和填充於複合材料單線和纖維層之間的熱變形溫度高於100℃的高溫柔性樹脂；所述纖維層為編織的一層或多層低模量、耐高溫的纖維絲、纖維帶或者纖維布。本實用新型的絞合複合芯在複合材料單線外包括編織的纖維層，本實用新型能替代鍍鋅鋼絲，實現了架空導線的大拉重比、低弧垂、低弛度、低蠕變、低線損、耐高溫的應用。
文檔編號H01B7/18GK202282187SQ201120435109
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月6日 優先權日2011年11月6日
發明者何敏, 周澤, 孟憲彬, 李世霞 申請人:遠東複合技術有限公司