[实用新型]一种改性的复合芯棒

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种改性的复合芯棒，提供一种截面大、拉断力大、弯曲性能好、不易纵向和径向开裂改性纤维增强树脂基复合芯棒。

背景技术

树脂基高强度连续纤维复合材料线材，因其具有质量轻、抗张强度大、耐温高、高比模、线膨胀系数小等特点，在电力输送、海洋作业、桥梁增强等方面应有受到人们的广泛关注。特别是以美国CTC公司、远东复合技术有限公司为首的多家公司将复合材料用于输电线路中优点已日益凸现。该复合芯主要由多根纵向纤维经树脂固化而成，这种结构存在弯曲性能较差、当需要增加拉断力、增大截面时更难弯曲，导致弯曲直径很大，对生产和施工带来困难，因此目前复合芯棒生产的直径范围为5.0mm～10.0mm，而当其用于大跨越地区需要更大拉断力、更大截面的复合芯时，其应用就受到限制。为了提高纤维材料复合芯的应用领域，满足在大档距、大长度场合下使用，则必须生产更大拉力、较大规格的纤维增强树脂基复合芯棒。对于生产较大规格的复合芯棒，关键要求是在不改变其物理性能的基础上提高复合芯棒力学性能和弯曲性能，为此，人们开始研究采用多种结构的复合芯棒及其制造方法。如绞合型复合芯，然而绞合型复合芯存在制造工艺复杂、各股张力难以做到均匀一致、连接金具复杂，至目前为止，仍未有绞合型复合芯棒批量生产成熟的制造方法。因此，开发截面大、拉断力大、弯曲性能好的能满足在大档距、大长度场合下使用的复合芯棒是业内的研发方向。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种拉断力大、弯曲性能优良、柔韧性好的改性复合芯棒。

实现本实用新型目的的技术方案是一种改性的复合芯棒，包括纤维内芯、缠绕或/和编织或/和纵向包覆在内芯外部的纤维外层以及均匀嵌入到纤维内芯和纤维外层中的热固性或热塑性耐高温树脂；所述纤维内芯由多根纵向纤维组成，外径为5.0～11.0mm；所述纤维外层至少有两层；所述纤维内芯和纤维外层经树脂固化而形成一个整体；所述复合芯的外径为10.0mm～20.0mm；所述耐高温树脂的Tg≥90℃，树脂的体积分数为25%～40%。

所述纤维内芯和纤维外层的纤维为强度在2000～6000MPa，伸长率在1%-5%，弹性模量在30～250GPa的高强纤维，由单一纤维构成或者两种或两种以上纤维材料组合。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：（1）由于复合芯在弯曲时，复合芯弯曲顶部的纤维所受的拉力最大，而本实用新型的结构外层采用多层缠绕或编织结构，因此外面的各纤维与复合芯的轴线呈一定的角度，使得复合芯外部的单根纤维在复合芯径向所受的力要小于或等于内部纵向纤维所受的力，从而大大提高了复合芯的柔性，解决了目前常规结构的复合芯棒截面不能过大，整根拉断力小、弯曲性能差的问题。

（2）本实用新型制造方法将两层结构经过两次浸胶和两次固化在同一台机上连续实现，使得内芯和外层形成一个整体，不会分层，一方面有利于施工或连接过程中力的传递，另一方面在承受拉力时，受力均匀，复合芯强度更高。

（3）本实用新型的复合芯主要解决了常规纤维增强树脂基复合芯棒拉断力小、弯曲性能差、复合芯棒截面不能过大等问题，不仅改善了复合芯的弯曲性能，还扩大了复合芯棒的规格范围和提高了复合芯棒的拉断力，可满足大档距、大风区等环境恶劣的输电线路要求。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型的制造方法的工艺流程图。

图3为本实用新型的制造模型图。

附图中的标号为：

纤维内芯1、纤维外层2、放线架3、纤维4、树脂浸胶槽5、浸胶后的纤维6、高温拉挤模7、第一和二层绕包机或编织机8-1、第三层编织机或绕包机8-2、第二道次浸胶槽9、浸胶后的复合芯10、二次拉挤固化模11、复合芯12、牵引轮13、收线盘14。

具体实施方式