[发明专利]一种带有光纤的碳纤维复合缆线及其制备方法

摘要

本发明公开了一种带有光纤的碳纤维复合缆线，其由内向外依次具有带有金属套管的光纤、碳纤维编织套管增强热塑性树脂复合材料的界面层、碳纤维编织套管增强热塑性热固性复合树脂的抗震层和碳纤维单向复合导线层。本发明还公开了该带有光纤的碳纤维复合缆线的制备方法。本发明通过碳纤维编织热塑性界面层与金属套管表面的改性技术相结合，使光纤埋入过程的金属套管表面与碳纤维复合材料形成良好浸润的界面结合，同时通过碳纤维编织方式使光纤结构达到牢固固定，避免后续的复合过程中光纤滑移而导致的不同心问题；通过热塑/热固复合树脂抗震层保证复合缆线整体在卷绕及展开过程中的抗震抗弯折特性。

主权项

1.一种带有光纤的碳纤维复合缆线，其特征在于，其由内向外依次为：带有金属套管的光纤、碳纤维编织套管增强热塑性树脂复合材料的界面层、碳纤维编织套管增强热塑性热固性复合树脂的抗震层和碳纤维单向复合导线层；所述带有金属套管的光纤，由内部的光纤维和外部的经混酸表面处理的金属保护套管组成；所述的界面层，形成于所述经表面处理的金属保护套管的外部，由浸渍热塑性树脂的碳纤维长丝在金属套管表面编织而成；所述的抗震层，形成于所述界面层上，由浸渍热塑性热固性复合树脂的碳纤维长丝编织而成；所述的碳纤维单向复合导线层，形成于所述抗震层上，由浸渍有树脂胶液的碳纤维丝束在抗震层的表面经拉挤包覆和固化成型而成；所述光纤选自单模光纤、多模光纤和保偏光纤的任意一种；所述的带有光纤的碳纤维复合缆线由如下方法制备：(1)将金属保护套管采用混酸溶液进行表面处理，然后在金属保护套管中埋入光纤；(2)在经表面处理后的金属保护套管的外部编织浸渍有热塑性树脂的碳纤维，浸胶后的纤维含胶量为30‑50％，编织完成后烘干，制备得到界面层；(3)在界面层的表面编织浸渍有热塑性热固性复合树脂的碳纤维，浸胶后的纤维含胶量为30‑50％，编织完成后在100‑110℃环境下预固化处理，制备得到抗震层；(4)将浸渍有树脂胶液的碳纤维丝在抗震层的表面进行拉挤包覆，然后将包覆好的碳纤维丝束进行初次固化和二次固化成型，形成碳纤维单向复合导线层；(5)快速冷却，即得带有光纤的碳纤维复合缆线。