专利名称：一种新型碳纤维复合材料线体的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压输电导线的生产和应用领域，特别涉及一种新型碳纤维复合材料线 .体。
背景技术：
国内外高压输电中的关键技术之一是导线，导线性能的好坏直接影响输电特性。导线在 使用过程中，要承受复杂工况的影响风力疲劳载荷、电场感应、磁场涡流、高温、高寒、 雨雪冰雹等，而且受到大气中各种介质的腐蚀。因而要求导线要具有髙的导电特性、高的拉 伸强度、高的抗疲劳性能、高的耐复杂环境影响和耐腐蚀性能。目前国内外用的导线几乎全 部为钢芯铝绞线或钢芯铜绞线，该类导线虽然能够满足导电要求，但线损高，弧垂大，电磁 噪音大，不利于加大塔距和高温输电。
国外近几年出现了以复合材料芯导线，其特征是以碳纤维增强环氧树脂基复合材料代替 钢芯，该新型导线具有受热不膨胀，重量轻等优点，获得了国际输变电系统的青睐和认可。 但环氧树脂长期户外暴露，抗老化性能下降较大，输电耐温不能超过120摄氏度，因而一定 上限制了在超高压和特高压线路上的应用。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决目前复合材料芯导线抗老化性能差，不能满足实际需要 等问题，提供一种具有结构简单，使用方便，抗老化性能好，适用于高温等优点的一种新型 碳纤维复合材料线体。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案
一种新型碳纤维复合材料线体，所述线体包括碳纤维与酚醛树脂的均匀固化体芯层，芯 层外层为混杂纤维增强酚醛树脂基复合材料的缠绕体。
所述芯层断面为圆形，直径为5-30mm,其中碳纤维沿芯层轴向单向排布。 所述外层为圆环状，厚度为l-10mm,其中纤维是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高
分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维中的一种或以上几种纤维的混合体。
本实用新型的碳纤维复合材料线体，其为圆形截面连续长度，芯层为碳纤维与酚醛树脂
的均匀固化体，外层为混杂纤维增强酚醛树脂基复合材料缠绕体。本线材采用拉绕复合工艺
一次成型。
本实用新型碳纤维复合材料线体的芯层为碳纤维与酚醛树脂紧密均匀粘和在一起，其中 碳纤维含量50-75%，酚醛树脂含量50-30%，断面为圆形，直径为5-30mm，碳纤维单向排布。
3其外层为纤维浸渍酚醛树脂后采用缠绕工艺固化成型，为圆环状，厚度为l-10mm，纤维可 以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维，或以上几种纤维 的混合体，缠绕层中纤维含量40-70%，酚醛树脂含量60"30%,缠绕角度范围0-90度。
本实用新型的有益效果是线体拉伸强度超过1800Mpa，拉伸模量大于120Gpa，使用温 度超过15(TC,耐腐蚀性能优良，特别适合连续生产，效率高，质量稳定。
图1为本实用新型碳纤维复合材料线体的剖面图。 其中，l.芯层，2.外层。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。 实施例一
以碳纤维为芯层材料，芳纶纤维丝为表面层，以酚醛树脂为基体，生产本实用新型线体 的过程如下
将100束12K碳纤维浸渍酚醛树脂后，通过直径为10mm的预成型模成型后形成芯层1, 在外部缠绕lmm厚浸渍酚醛树脂的芳纶纤维，缠绕角10度，制作外层2，调节刮胶器开口， 使总含胶量保持在40%,在牵引机的牵引拉动下，进入直径llmm的固化模成型，获得直径 llmm的最终产品。
实施例二
以碳纤维为芯层材料，玻璃纤维丝为表面层，以酚醛树脂为基体，生产本实用新型线体 的过程如下
60束24K碳纤维浸渍酚醛树脂后，通过直径为15mm的预成型模成型后形成芯层1，在 外部缠绕2mm厚浸渍酚醛树脂的玻璃纤维，缠绕角40度，制作外层2,调节刮胶器开口， 使总含胶量保持在50%,在牵引机的牵引拉动下，进入直径18mm的固化模成型后，获得直 径18mm的最终产品。
实施例三
以碳纤维为芯层材料，超高分子量聚乙烯玻璃纤维丝为表面层，以酚醛树脂为基体，生
产本实用新型线体的过程如下
100束24K碳纤维浸渍酚醛树脂后，通过直径为20mm的预成型模成型后形成芯层1, 在外部缠绕4mm厚浸渍酚醛树脂的超高分子量聚乙烯纤维，缠绕角80度，制作外层2，调 节刮胶器开口，使总含胶量保持在60%,在牵引机的牵引拉动下，进入直径28mm的固化模 成型后，获得直径28mm的最终产品。
权利要求1、一种新型碳纤维复合材料线体，其特征是所述线体包括均匀固化体芯层，芯层外层为缠绕体。
2、 根据权利要求1所述的新型碳纤维复合材料线体，其特征是所述芯层断面为圆形，直径为5-30mm。
3、 根据权利要求1所述的新型碳纤维复合材料线体，其特征是所述外层为圆环状，厚度为卜10mm。
专利摘要本实用新型公开了一种新型碳纤维复合材料线体。它解决了目前复合材料芯导线抗老化性能差，不能满足实际需要等问题，具有结构简单，使用方便，抗老化性能好，适用于高温等优点。其结构为所述线体包括碳纤维与酚醛树脂的均匀固化体芯层，芯层外层为混杂纤维增强酚醛树脂基复合材料的缠绕体。
文档编号H01B7/00GK201251940SQ20082001879
公开日2009年6月3日 申请日期2008年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者刘建军, 宋志强, 宋福如, 巩学海, 波 朱, 王成国, 蔡华甦, 原 陈 申请人:山东大学;华北电网有限公司;河北硅谷化工有限公司;华北电力科学研究院有限责任公司