[发明专利]一种高强度纤维复合材料片材的制备方法

权利要求书

1.一种高强度纤维复合材料片材的制备方法，其特征在于具体方法步骤如下：

(1)制备混合纤维布

用高强度纤维丝，即碳纤维丝、玻璃纤维丝、芳纶纤维丝、玄武岩纤维丝、聚对苯并双恶唑纤维丝、高强度聚乙烯纤维丝中的2～4种，用常规编织技术编织成具有各种性能和强度的混合纤维布；

或者用市售高强度纤维布，即碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布、玄武岩纤维布、PBO纤维布、高强度聚乙纤维布中的1～3种，按需要的长度剪裁并重叠成混合纤维布；

(2)两端头局部加强

第(1)步完成后，用第(1)步编织的混合纤维布或者市售的碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布、玄武岩纤维布、PBO纤维布、高强度聚乙纤维布中的1种，裁剪成2条长度为0.3～2米、宽度为0.2～5米的加强布条，分别放置在第(1)步制备出的混合纤维布的两端，加强布条的具体尺寸根据所用的波形齿夹具锚的长度和FRP片材的厚度确定；

(3)折叠

第(2)步完成后，将第(2)步已进行两端局部加强的混合纤维布，先折叠成混合纤维带，再通过真空灌注法浸渍树脂，或者先浸渍树脂后再折叠成混合纤维带，即FRP带(4)；所述的FRP带(4)的厚度为0.5～50mm、宽度为30～400mm、长度为2～1000m，具体的厚度、宽度及长度根据被增强和加固的工程结构确定；

(4)两端预制成波形状

①两端用波形齿夹具锚夹持

第(3)步完成后，先在两个波形齿夹具锚的上、下波形齿板(1、2)的波形齿表面上涂刷脱模剂或铺设一层塑料薄膜，再将第(3)步制备出的已经浸渍树脂的FRP带(4)的两端，分别放置于两个波形齿夹具锚的上、下波形齿板(1、2)之间，然后分别装上压紧及锁定装置(3)，对厚度为0.5～1mm的已浸渍树脂的FRP带(4)，选用上、下波形齿板(1、2)为无缝隙吻合的波形齿夹具锚夹持；对厚度为1～50mm的已浸渍树脂的FRP带(4)，选用上、下波形齿板(1、2)为有缝隙吻合的波形齿夹具锚夹持；

②将两端张紧并固化

第(4)-①步完成后，先将夹持有已浸渍树脂的FRP带(4)的一端的波形齿夹具锚固定，其另一端的波形齿夹具锚将浸渍树脂的FRP带(4)拉紧后再固定，然后在加热温度为40℃～120℃的条件下固化0.5～10小时；或在自然条件下固化4～48小时，在固化期间，对FRP带(4)的上、下表面进行挤压；

③拆除两端夹持的波形齿夹具锚

第(4)-②步完成后，先拆除两端的波形齿夹具锚的压紧及锁定装置(3)，再拆除两端的上、下波形齿板(1、2)。

2.按权利要求1所述的一种高强度纤维复合材料片材的制备方法，其特征在于：

第(1)步中，用碳纤维丝和玻璃纤维丝2种混合编织成混合纤维布；

第(2)步中，将混合纤维布裁剪成2条长度为0.3米、宽度为0.2米的加强布条；

第(3)步中，对第(2)步已进行两端局部加强的混合纤维布，先浸渍树脂后再折叠成厚度为0.5mm、宽度为30mm、长度为2m的FRP带(4)；

第(4)-①步中，两个波形齿夹具锚的上、下波形齿板(1、2)的波形齿表面上涂刷石蜡脱模剂，夹持FRP带(4)两端的波形齿夹具锚为上、下波形齿板(1、2)为无缝隙吻合的波形齿夹具锚；

第(4)-②步中，自然条件下固化4小时。

3.按权利要求1所述的一种高强度纤维复合材料片材的制备方法，其特征在于：

第(1)步中，用芳纶纤维丝、聚乙烯纤维丝、玄武岩纤维丝3种混合纤维编织成混合纤维布；

第(2)步中，将碳纤维布裁剪成2条长度为0.8米、宽度为2米的加强布条；

第(3)步中，对第(2)步已进行两端局部加强的混合纤维布，先折叠成厚度为20mm、宽度为100mm、长度为100m的FRP带(4)，再通过真空灌注法浸渍树脂；

第(4)-①步中，两个波形齿夹具锚的上、下波形齿板(1、2)的波形齿表面上铺设一层塑料膜，夹持第(3)步制备出的FRP带(4)两端的波形齿夹具锚为上、下波形齿板(1、2)为有缝隙吻合的波形齿夹具锚；

第(4)-②步中，自然条件下固化24小时。