[發明專利]一種裸露的連續形變復合材料型材

有效

• 申請號: 202110641090.2
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN113352651B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 仝偉;仝娜;徐發春;龔玉潔;宋寧寧;包慧;茆順壯;李濤;劉學東
• 申請（專利權）人: 江蘇易鼎復合技術有限公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/54;B29C70/68
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 楊學強

本發明公開一種裸露的連續形變復合材料型材，其具有曲線空間形態并可盤繞，包括芯材，所述芯材材料包括連續縱向纖維和樹脂，其中，所述連續縱向纖維的體積占比為所述芯材材料總體積的60%?80%，所述曲線空間形態包括二維平面曲線型、三維空間曲線型中的一種或兩種，其截面形狀包括圓形、橢圓形、葫蘆形、多邊形中的一種或幾種，不同位置的截面大小相同或不同，其抗拉強度為1200?4000MPa，線膨脹系數為0.6?8×10?6 1/℃，彈性模量為120?240Gpa；其中，所述連續形變復合材料型材的空間形態為三維空間曲線型，并且是理論上可無限延伸的連續形變復合材料線纜，而連續形變復合材料型材的可得性可以保障需要綜合各方面性能要求的復合材料價值工程設計所需。

技術領域

本申請是申請號為202010710421.9、申請日為2020.07.22的中國發明專利《一種連續形變復合材料型材及其制備方法》的分案申請，本發明涉及復合材料領域，具體涉及一種裸露的連續形變復合材料型材。

背景技術

通過將多根長條的高強度纖維匯集成束，并使樹脂浸滲于其中而制作的高強度纖維復合材料型材的拉伸強度高、伸縮性低、且輕量、且耐蝕性優異，因此，正在被廣泛應用于橋梁、混凝土結構物、輸電線等。

現有技術中，制備高強度纖維復合材料型材的工藝過程如下：先將連續的碳纖維等纖維材料絞合固定在一起，然后穿過基底材料環氧樹脂浸膠槽充分浸漬，接著由擠壓成型模拉出，拉出后的束狀產品最后再經過固化室，讓樹脂在室內發生充分硬化，如中國專利CN101295564B公開的碳纖維復合絞線制造方法及設備、CN201933348U公開的纖維復合型絞合線纜。這些制作方法有一個共同的繞不開的難題：預浸料中的樹脂在加熱交聯固化時，要依次經歷低粘度粘流態、凝膠態和玻璃態，預浸料表面緊密纏繞的絲帶，并不能阻止其絞合成纜或加熱時發生嚴重變形，導致樹脂的滲出，且因保壓不足而在固化反應時產生氣泡；此外，樹脂滲透將導致線材發生粘連固化，絞合結構將失去本應具備的卷繞特性，抗折損能力差。

為了提高線材抗折損能力，CN105304189A利用拉擠技術制作直徑1.7-4.0mm復合線材，利用縱包焊管技術對線材鎧裝厚0.1-0.2mm的不銹鋼，再將多根有不銹鋼鎧裝的線材絞合而成，這種結構的承力型材解決了易彎曲和抗折損的矛盾，但是絞合成線纜過程中型材是由直線形態強行彈性變形為螺旋線的，因為帶有鎧裝層的型材的制作是利用復合材料連續拉擠技術而成，由于浸漬了樹脂的連續纖維材料必須在腔模中固化，而固化過程中這些浸漬了樹脂的連續纖維材料會與其所處的腔模之間進行相對的運動，如果在它們相對運動的過程中對腔模的截面形狀、大小或腔模的空間形態進行變形，必將導致所述相對運動不暢乃至停止，且工藝上無法控制上述低粘度粘流態、凝膠態或玻璃態的樹脂的固化過程，所以不能實現連續形變復合材料型材的制備。

另一方面，由于現有技術中連續纖維復合材料型材制備方法中，通常被稱為預浸料的浸漬了樹脂的連續纖維材料，在被拉入擠壓成型模時，多余的一部分樹脂僅僅為擠壓成型模模口邊緣或前置的濾膠裝置被動過濾，故固化成型的型材中樹脂的體積占比往往超過了實際產品性能所需，即降低了給定截面積條件下復合材料型材的強度和卷繞特性等關鍵性能指標，又增加了產品的成本和重量。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種裸露的連續形變復合材料型材，利用該制備方法，可以連續制備連續形變復合材料型材，而連續形變復合材料型材的可得性可以保障需要綜合各方面性能要求的復合材料價值工程設計所需。

本發明的技術方案是，一種連續形變復合材料型材的制備方法，包括依次進行的以下步驟：

S1.用樹脂浸漬連續縱向纖維得到預浸料，將金屬連續焊接或擠包得到管坯。預浸料的制備和管坯的制備可以同時或不同時執行。