一种防冻电缆芯及其制备方法

文档序号:7135444阅读:194来源:国知局
专利名称:一种防冻电缆芯及其制备方法
技术领域
本发明复合材料技术领域,具体涉及一种防冻电缆芯及其制备方法,特别是一种碳纤维连续增强铝合金复合材料电缆芯及其制备方法。
背景技术
钢丝增强铝绞线是一种常见的高架裸电线电缆,它由钢丝和铝线两个部分组成。钢丝的作用是承载整个电缆的悬空载荷,铝丝的作用是导电。钢丝的优点是具有强的承载能力,但是自身的重量大,钢芯的热膨胀系数大,如果再考虑冰雪和强风作用,这对电缆的支架有很高的要求。在极低的温度下导线性能有所下降,且容易出现脆断。因此,提供一种密度小,质量轻,强度高且耐极寒的电缆是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容
为了解决上述存在的诸多问题,本发明旨在提供一种密度小,质量轻,强度高且耐极寒的电缆及其制备方法。本发明提供一种防冻电缆芯,包括铝合金基体和连续碳纤维,所述连续碳纤维是以聚丙烯腈为原料的强度为5000-5500MPa的连续碳纤维,所述碳纤维均匀平行分布在铝合金基体中,所述碳纤维在电缆芯中所占的体积分数为15%-65%,铝合金元素组成的质量百分比为铝1%_3%、镍0. 03%-0. 2%、稀土 0. 1%-0. 5%,其余为铝。进一步地,所述铝合金还包括0. 5%-2. 0%的锌。进一步地,所述铝合金还包括0. 3%-0. 9%的锆。进一步地,所述铝合金还包括0. 03%-0. 06%的钇。进一步地,所述铝合金中铝I. 5%_25%、镍 0. 05%-0. 12%、稀土 0. 2%-0. 35%。上述任一项所述的防冻电缆芯的制备方法,包括以下步骤将去胶后的连续碳纤维束浸入质量浓度为1-2%的Na2ZrF6水溶液中保持1_2分钟取出纤维束干燥后浸入所述铝合金溶液中进行侵渗处理,合金液的温度为750-820°C,浸润时间为1-2分钟,将带有金属液的纤维束制成碳纤维增强的铝合金复合材料丝。进一步地,制丝的模具为氧化铝陶瓷,通孔直径为l_5mm。进一步地,碳纤维在铝合金液中侵渗的时候采用二氧化硫或者六氟化硫保护。本发明提供一种防冻电缆芯,包括铝合金基体和连续碳纤维,所述连续碳纤维是以聚丙烯腈为原料的强度为5000-5500MPa的连续碳纤维,所述碳纤维均匀平行分布在铝合金基体中,该电缆芯密度小,质量轻,强度高且耐极寒;本发明还提供了该电缆芯的制备方法。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案
实施例I本发明提供一种防冻电缆芯,包括铝合金基体和连续碳纤维,连续碳纤维是以聚丙烯腈为原料的强度为5000-5500MPa的连续碳纤维,碳纤维均匀平行分布在铝合金基体中,碳纤维在电缆芯中所占的体积分数为15%-65%,铝合金元素组成的质量百分比为镁1%、镍 0. 2%、稀土 0. 1%-0. 5%,其余为铝。实施例2本发明提供一种防冻电缆芯,包括铝合金基体和连续碳纤维,连续碳纤维是以聚丙烯腈为原料的强度为5000-5500MPa的连续碳纤维,碳纤维均匀平行分布在铝合金基体 中,碳纤维在电缆芯中所占的体积分数为15%-65%,铝合金元素组成的质量百分比为镁3%、镍 0. 03%、稀土 0. 1%-0. 5%,其余为铝。实施例3本发明提供一种防冻电缆芯,包括铝合金基体和连续碳纤维,连续碳纤维是以聚丙烯腈为原料的强度为5000-5500MPa的连续碳纤维,碳纤维均匀平行分布在铝合金基体中,碳纤维在电缆芯中所占的体积分数为15%-65%,铝合金元素组成的质量百分比为镁2%、镍 0. 15%、稀土 0. 1%-0. 5%,其余为铝。实施例4本发明提供一种防冻电缆芯,包括铝合金基体和连续碳纤维,连续碳纤维是以聚丙烯腈为原料的强度为5000-5500MPa的连续碳纤维,碳纤维均匀平行分布在铝合金基体中,碳纤维在电缆芯中所占的体积分数为15%-65%,铝合金元素组成的质量百分比为镁2%、镍 0. 15%、稀土 0. 1%-0. 5%,其余为铝。优选地,招合金还包括0. 5%的锌。优选地,铝合金还包括0. 3%的锆。优选地,铝合金还包括0. 03%的钇本发明还提供一种防冻电缆芯的制备方法,包括以下步骤将去胶后的连续碳纤维束浸入质量浓度为1-2%的Na2ZrF6水溶液中保持1_2分钟取出纤维束干燥后浸入铝合金溶液中进行侵渗处理,合金液的温度为750-820°C,浸润时间为1-2分钟,将带有金属液的纤维束制成碳纤维增强的铝合金复合材料丝。优选地,制丝的模具为氧化铝陶瓷,通孔直径为l_5mm。优选地,碳纤维在铝合金液中侵渗的时候采用二氧化硫或者六氟化硫保护。上面实施例只是对本发明进行了示例性的描述,显然本发明的实现并不受上述方式的限制,只要采用了发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种防冻电缆芯,其特征在于,包括铝合金基体和连续碳纤维,所述连续碳纤维是以聚丙烯腈为原料的强度为5000-5500MPa的连续碳纤维,所述碳纤维均匀平行分布在铝合金基体中,所述碳纤维在电缆芯中所占的体积分数为15%-65%,铝合金元素组成的质量百分比为铝 1%_3%、镍 0. 03%-0. 2%、稀土 0. 1%-0. 5%,其余为铝。
2.根据权利要求I所述的防冻电缆芯,其特征在于,所述铝合金还包括0.5%-2. 0%的锌。
3.根据权利要求2所述的防冻电缆芯,其特征在于,所述铝合金还包括0.3%-0. 9%的错。
4.根据权利要求3所述的防冻电缆芯,其特征在于,所述铝合金还包括0.03%-0. 06%的钇。
5.根据权利要求I所述的防冻电缆芯,其特征在于,所述铝合金中铝1.5%-25%、镍0.05%-0. 12%、稀土 0. 2%-0. 35%。
6.根据权利要求1-5任一项所述的防冻电缆芯的制备方法,其特征在于包括以下步骤将去胶后的连续碳纤维束浸入质量浓度为1-2%的Na2ZrF6水溶液中保持1_2分钟取出纤维束干燥后浸入所述铝合金溶液中进行侵渗处理,合金液的温度为750-820°C,浸润时间为1-2分钟,将带有金属液的纤维束制成碳纤维增强的铝合金复合材料丝。
7.根据权利要求6所述的防冻电缆芯的制备方法,其特征在于,制丝的模具为氧化铝陶瓷,通孔直径为1-5_。
8.根据权利要求6所述的防冻电缆芯的制备方法,其特征在于,碳纤维在铝合金液中侵渗的时候采用二氧化硫或者六氟化硫保护。
全文摘要
本发明提供一种防冻电缆芯,包括铝合金基体和连续碳纤维,所述连续碳纤维是以聚丙烯腈为原料的强度为5600-6200MPa的连续碳纤维,所述碳纤维均匀平行分布在铝合金基体中,该电缆芯密度小,质量轻,强度高耐低温;本发明还提供了该电缆芯的制备方法。
文档编号H01B13/00GK102982860SQ20121049543
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者骆垠旭, 瞿庆广, 查德昌, 杨齐红, 王汉才 申请人:安徽埃克森科技集团有限公司
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