[发明专利]一种输电线路碳纤维复合芯制造方法

摘要

一种输电线路碳纤维复合芯制造方法，主要包括如下步骤：预处理；去湿；浸润涂胶，使用的环氧树脂为采用添加改性酸酐化合物制成的耐高温特种拉挤环氧树脂；采用两段式加热预固化碳纤维；使高强度玻璃纤维或玄武纤维按一定规则包覆在预固化的碳纤维芯上；三段式固化包覆有高强度玻璃纤维或玄武纤维的碳纤维芯；后固化；冷却。本发明的有益效果：本发明采用分别浸润后对碳纤维进行拉挤预成型半固化状态，通过控制其加热温度区段得到性能优良的碳纤维芯，尤其是在最终包覆成形的过程中分三段进行加热固化，既保证最终产品的硬度，又满足了生产的顺畅性和生产效率的提高，组合生产出的碳纤维复合芯完全能满足电力输送的需要。

主权项

一种输电线路碳纤维复合芯制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：提供一种用于输电线路的碳纤维复合芯制造设备，该设备包括：纱架，集纱器，去湿器，碳纤维浸渍器，高强玻璃纤维浸渍器，前模导纱器，前模，前模加热器，前模分纱器，后模导纱器，加热器，后模，后固化加热器，风冷冷却装置；步骤2：预处理：调整碳纤维和高强度玻璃纤维或玄武纤维的张力和直线度，使碳纤维和高强度玻璃纤维或玄武纤维的张力分别一致并符合工艺要求，具有好的直线度；步骤3：去湿：将碳纤维和高强度玻璃纤维或玄武纤维从纱架上匀速牵出，使其经过集纱器进入去湿器中除去水分，并控制纤维含水率不大于3%，提高制品力学强度；步骤4：浸润涂胶：将去湿后的碳纤维以直排式送入碳纤维浸渍器中浸润涂胶，浸润涂胶的移动速度控制在400～600mm/min之间；将去湿后的高强度玻璃纤维或玄武纤维以增捻集束式送入高强玻璃纤维浸渍器中浸润涂胶，浸润涂胶的移动速度控制在400～600mm/min之间；使用的环氧树脂为采用添加改性酸酐化合物制成的耐高温特种拉挤环氧树脂；步骤5：预固化：使经过浸润涂有胶的碳纤维经过前模导纱器去除多余胶水后进入前模中进行预固化，控制前模的加热温度，形成两段加热，其中靠近前模导纱器的一段的加热温度为35℃‑45℃，另一段的加热温度为70℃～90℃，同时使两个加热段之间保持20‑40cm的间隔，得到预固化的碳纤维芯；步骤6：分纱包覆：使经过预固化的碳纤维与经过浸润涂胶的高强度玻璃纤维或玄武纤维一起进入前模分纱器中，通过前模分纱器的作用使高强度玻璃纤维或玄武纤维按一定规则包覆在预固化的碳纤维芯上；步骤7：固化：使包覆有高强度玻璃纤维或玄武纤维的预固化的碳纤 维芯进入后模导纱器中去除高强度玻璃纤维或玄武纤维上多余的胶水后送入后模中进行加热固化，控制加热温度，使后模形成三个加热区，三个加热区的加热温度依次为95℃‑110℃、165℃‑175℃和155℃‑175℃，三个加热区之间间隔20‑40cm，得到半固化复合芯，通过调整三个加热区的温度控制半固化复合芯的出模硬度不小于设计硬度的85%；步骤8：后固化：将上述半固化的复合芯送入后固化加热器进行固化处理，控制后固化温度不小于180℃，后固化时间不小于3分钟；步骤9：冷却：将从后固化加热器中牵引出的复合芯冷却，得到的复合芯抗拉强度大于2500MPa，剪切强度大于70Mpa，最小弯曲直径小于芯杆直径的55倍，断裂伸长率大于1.2%。