[實(shí)用新型]一種帶有螺紋的柱狀復(fù)合材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201521097214.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205326373U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊剛;寧方剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 泰安市飛虹麻絲制品科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B32B1/08
• 分類(lèi)號(hào): B32B1/08;B32B3/04;B32B27/04;B32B27/38;B32B5/02;B32B33/00
• 代理公司: 泰安市泰昌專(zhuān)利事務(wù)所 37207
• 代理人: 姚德昌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及編織材料領(lǐng)域，特別是涉及一種帶有螺紋的柱狀復(fù)合材料。

背景技術(shù)

增強(qiáng)纖維聚合物樹(shù)脂復(fù)合材料如今已經(jīng)得到廣泛的使用，因?yàn)樗鼈兙哂凶吭降牧W(xué)性能，而且質(zhì)量更輕的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)在航空工業(yè)領(lǐng)域顯得尤為重要。目前，這些復(fù)合材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以替代航空航天領(lǐng)域的一些結(jié)構(gòu)件，例如傳統(tǒng)的由金屬制成的機(jī)械緊固件和膠黏劑。傳統(tǒng)的由金屬制成的緊固件在某些方面具有缺陷，它們質(zhì)量大而且易偶電腐蝕，在航天器正常飛行中的震動(dòng)和在暴風(fēng)雨或演習(xí)中的大負(fù)載情況下將會(huì)使這些緊固件失效，接縫之間的膠黏劑也會(huì)使拆卸維護(hù)和保養(yǎng)變得困難。

然而早期嘗試用復(fù)合塑料緊固件來(lái)解決這些缺陷，這些早期的努力并沒(méi)有被廣泛地應(yīng)用因?yàn)榻?jīng)濟(jì)和技術(shù)因素。例如一種具有玻璃纖維增強(qiáng)螺紋的螺紋塑料件，在其軸向有多個(gè)樹(shù)脂浸漬的玻璃纖維增強(qiáng)絲產(chǎn)生螺紋，但這種螺紋構(gòu)件的制造要求使用精密模具，其具有與所形成的部件互補(bǔ)的空腔，制作更為復(fù)雜。另一種把碳纖維作為增強(qiáng)材料封裝在一種不完全聚合的熱固性樹(shù)脂基體中制得的鉚釘，當(dāng)使用這些鉚釘時(shí)，其頭部是不完全聚合，加熱它的頭部使其變軟。與所有的鉚釘一樣，它是沒(méi)有螺紋的，在一定的低溫環(huán)境中使用時(shí)，需要控制溫度，以防止樹(shù)脂過(guò)早凝固，不僅對(duì)使用溫度有要求，而且沒(méi)有螺紋。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：提供一種質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、表面摩擦力大的帶有螺紋的柱狀復(fù)合材料，解決當(dāng)前金屬加強(qiáng)材料質(zhì)量大和復(fù)合材料表面光滑摩擦力低的問(wèn)題。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種帶有螺紋的柱狀復(fù)合材料，包括心軸、編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體和樹(shù)脂，編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體位于心軸外部；編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體中具有一根或者多根粗的螺紋股線，螺紋股線形成柱狀結(jié)構(gòu)表面的螺紋結(jié)構(gòu)，螺紋股和普通股線完成編織結(jié)構(gòu)成型后與樹(shù)脂采用復(fù)合工藝成為柱狀復(fù)合材料。

進(jìn)一步的，編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體是通過(guò)編織結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，編織結(jié)構(gòu)為1:1編織、2:2編織、3:3編織或多股并排方法編織，編織角度為15°-45°。

進(jìn)一步的，螺紋股線采用單向或雙向的一根或者多根股線，螺紋股線與普通股線直徑比為1.5-5：1。

由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：(1)所述方法制得的加強(qiáng)材料與其他金屬材料相比質(zhì)量更輕強(qiáng)度更大；（2）所產(chǎn)生的單向或雙向螺紋能顯著增加復(fù)合材料表面的摩擦力；（3）有效改變了管狀編織復(fù)合材料的外觀；（4）較粗的股線的使用提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。本實(shí)用新型的螺紋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定均勻，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用在建筑增強(qiáng)等場(chǎng)合。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)注說(shuō)明：1、螺紋股線；2、普通股線；3、心軸。

具體實(shí)施方式

從圖1所示本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，本實(shí)用新型包括心軸3、編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體和樹(shù)脂三部分，編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體位于心軸3外部。其中編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體中有一根或者多根相對(duì)較粗的螺紋股線1，這些螺紋股線1便形成柱狀結(jié)構(gòu)表面的螺紋結(jié)構(gòu)。螺紋股線1和普通股線2完成編織結(jié)構(gòu)成型后，與樹(shù)脂采用復(fù)合工藝成為柱狀復(fù)合材料。增強(qiáng)體是通過(guò)編織結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，編織結(jié)構(gòu)為1:1編織、2:2編織或者3:3編織，也可以通過(guò)多股并排的方法進(jìn)行編織，編織角度為15°-45°。螺紋是通過(guò)在編織結(jié)構(gòu)中采用一根或者多根相對(duì)較粗的編織股線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該股線稱(chēng)為螺紋股線1。螺紋股線1可以使順時(shí)針?lè)较虻哪掣蛘吣承└删€，也可以是順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向上都同時(shí)存在，即螺紋在兩個(gè)方向上都存在。螺紋股線1與普通股線2直徑比一般控制在1.5-5：1。本實(shí)用新型中的樹(shù)脂為熱固性樹(shù)脂。

實(shí)施例1：?jiǎn)蜗蚵菁y柱狀編織復(fù)合材料：

編織結(jié)構(gòu)普通股線2采用滌綸長(zhǎng)絲加捻制得，其滌綸的直徑范圍為：0.4mm-3.0mm，加捻的捻距為6mm，12股滌綸長(zhǎng)絲束通過(guò)加捻形成股線結(jié)構(gòu)，加捻后小捻線的直徑為6.25mm；再將8股這樣的捻線結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)捻，形成用于編織的股線結(jié)構(gòu)，復(fù)捻的捻距為15mm，所獲得的股線的直徑為100mm。編織結(jié)構(gòu)的螺紋股線1同樣采用滌綸長(zhǎng)絲加捻制的，不同的是在復(fù)捻過(guò)程中參與加捻的初捻紗數(shù)目由8根變?yōu)?2根，這樣就可以獲得直徑為300mm的螺紋股線1。將1根螺紋股線1和15根普通股線2在16編織機(jī)上按照常規(guī)的編織工藝進(jìn)行編織，編織參數(shù)為：1:1編織結(jié)構(gòu)，編織角度為30°，螺距為220mm，即可獲得帶有螺紋的編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體。在本實(shí)施例中環(huán)氧樹(shù)脂作為復(fù)合材料的粘合樹(shù)脂，通過(guò)RTM工藝加工成復(fù)合材料。