[實用新型]碳纖維復合芯棒

無效

• 申請號: 201020658995.8
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN201877187U
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 李向濤;徐國偉;王維新;李玉強
• 申請（專利權）人: 沈陽中恒新材料有限公司
• 主分類號: H01B7/18
• 分類號: H01B7/18;H01B7/04
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 王勇

技術領域

本實用新型涉及一種電纜的芯棒，具體說是碳纖維復合芯棒。

背景技術

傳統的鋼芯鋁絞線（電纜）的芯棒為鋼棒，鋼芯棒重量重、熱膨脹系數大、不耐高溫、抗腐蝕能力差，制約了輸變業的發展。為此眾多專利文獻公開了以碳纖維芯棒取代鋼芯棒的方案。碳纖維芯棒具有重量輕、熱膨脹系數小、耐高溫、抗沖擊性好、抗腐蝕能力強等優點，是鋼芯棒很好的替代產品。但國家標準要求電纜應能纏繞在直徑為55D的圓形盤具上，至少一圈。由于成型后的碳纖維芯棒較脆、較硬，彎曲性較差，一般它只能纏繞在直徑為77D的圓形盤具上，不符合上述國標的要求。

發明內容

為解決上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種碳纖維復合芯棒。

本實用新型提供的碳纖維復合芯棒是：它有碳纖維圓棒，其特征是：在碳纖維圓棒的外表面、沿著圓棒的軸向鑲嵌若干股玻璃纖維（每股含玻璃纖維2400-4800旦），即每股玻璃纖維與圓棒的軸平行，從圓棒斷面看若干股玻璃纖維均勻地分布在圓棒的圓周上，在鑲嵌了玻璃纖維后的碳纖維圓棒的外表面包覆玻璃纖維布。以上若干股一般掌握在4-10股之間。

制造碳纖維復合芯棒的方法是：

1、將碳纖維和若干股玻璃纖維送入恒溫料槽中浸潤涂膠；

2、使用經改進的分紗器將碳纖維和若干股玻璃纖維拉擠成棒，所說的經改進的分紗器是指在分紗器壁上開玻璃纖維通道，該通道的進口設在靠近進紗口的壁上，出口與分紗器的擠棒通道連通；玻璃纖維通道的軸線與擠棒通道的軸線夾15-25度角；若干個玻璃纖維通道均勻分布在分紗器外壁的圓周上；玻璃纖維的股數與玻璃纖維通道的個數相等。碳纖維送入擠棒通道、一股玻璃纖維送入一個玻璃纖維通道，在分紗器后序的索引機的牽引拉伸下，分紗器擠出膠狀的帶玻璃纖維的碳纖維棒，即若干股玻璃纖維沿著軸向（與軸向平行）均勻在鑲嵌在碳纖維棒的外表面；

3、在帶玻璃纖維的碳纖維棒的表面包覆玻璃纖維布，以防止玻璃纖維松散、撕裂、出毛刺，且便于絞裝電纜，且解決了碳纖維和玻璃纖維這兩種纖維強度伸長率不匹配，造成受力不均的問題；

4、送入第二導紗器，去除多余的樹脂；

5、送入預成型模具中進行加熱固化，得到半固化的復合芯后，再將上述半固化的復合芯送入后固化烘箱進行后固化處理，成本實用新型。

與現有的碳纖維芯棒相比，本實用新型的有益效果是：由于在碳纖維棒上鑲嵌了若干股玻璃纖維，使其韌性和彎曲度有顯著地提高，符合國家標準關于電纜能夠纏繞在直徑為55D的圓形盤具上至少一圈的要求。

附圖說明

下面結合附圖進一步說明本實用新型。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是改進后的分紗器的軸向剖面圖。

具體實施方式

參見圖1，在碳纖維圓棒1的外表面、沿著圓棒的軸向鑲嵌六股玻璃纖維2，即每股玻璃纖維與圓棒的軸平行，從圓棒斷面看六股玻璃纖維均勻地分布在圓棒的圓周上，在鑲嵌了玻璃纖維后的碳纖維圓棒的外表面包覆玻璃纖維布3。

碳纖維復合芯棒的制造方法是：

1、將高性能碳纖維和高強度玻璃纖維從紗架上勻速牽出，使其經過集紗器進入去濕器中除去水分；

2、將去過濕的高性能碳纖維和高強度玻璃纖維送入恒溫料槽中浸潤涂膠；

3、使用經改進的分紗器將碳纖維和若干股玻璃纖維拉擠成棒，所說的經改進的分紗器是指（參見圖2）在分紗器壁4上開玻璃纖維通道5，該通道的進口設在靠近進紗口的壁上，出口與分紗器的擠棒通道7連通；玻璃纖維通道5的軸線與擠棒通道的軸線夾20度角；玻璃纖維通道為六個，它們均勻分布在分紗器外壁的圓周上。碳纖維送入擠棒通道進紗口8、一股玻璃纖維送入一個玻璃纖維通道，在分紗器后序的索引機的牽引拉伸下，從分紗器出口6擠出的膠狀的帶玻璃纖維的碳纖維棒，即六股玻璃纖維沿著軸向（與軸向平行）均勻在鑲嵌在碳纖維棒的外表面；

4、在帶玻璃纖維的碳纖維棒的表面包覆玻璃纖維布，以防止玻璃纖維松散、撕裂、出毛刺，且便于絞裝電纜，且解決了碳纖維和玻璃纖維這兩種纖維強度不匹配，造成受力不均的問題；

5、使膠狀的帶玻璃纖維的碳纖維棒進入第二導紗器中去除多余的樹脂；

6、送入預成型模具中進行加熱固化，得到半固化的復合芯后，再將上述半固化的復合芯送入后固化烘箱進行后固化處理，成本實用新型。