专利名称：碳纤维复合芯棒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电缆的芯棒，具体说是碳纤维复合芯棒。
技术背景
传统的钢芯铝绞线(电缆)的芯棒为钢棒，钢芯棒重量重、热膨胀系数大、不耐高 温、抗腐蚀能力差，制约了输变业的发展。为此众多专利文献公开了以碳纤维芯棒取代钢芯 棒的方案。碳纤维芯棒具有重量轻、热膨胀系数小、耐高温、抗冲击性好、抗腐蚀能力强等优 点，是钢芯棒很好的替代产品。但国家标准要求电缆应能缠绕在直径为55D的圆形盘具上， 至少一圈。由于成型后的碳纤维芯棒较脆、较硬，弯曲性较差，一般它只能缠绕在直径为77D 的圆形盘具上，不符合上述国标的要求。发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种碳纤维复合芯棒。
本发明提供的碳纤维复合芯棒是它有碳纤维圆棒，其特征是在碳纤维圆棒的 外表面、沿着圆棒的轴向镶嵌若干股玻璃纤维(每股含玻璃纤维M00-4800旦)，即每股玻璃 纤维与圆棒的轴平行，从圆棒断面看若干股玻璃纤维均勻地分布在圆棒的圆周上，在镶嵌 了玻璃纤维后的碳纤维圆棒的外表面包覆玻璃纤维布。以上若干股一般掌握在4-10股之 间。
制造碳纤维复合芯棒的方法是1、将碳纤维和若干股玻璃纤维送入恒温料槽中浸润涂胶；2、使用经改进的分纱器将碳纤维和若干股玻璃纤维拉挤成棒，所说的经改进的分纱器 是指在分纱器壁上开玻璃纤维通道，该通道的进口设在靠近进纱口的壁上，出口与分纱器 的挤棒通道连通；玻璃纤维通道的轴线与挤棒通道的轴线夹15-25度角；若干个玻璃纤维 通道均勻分布在分纱器外壁的圆周上；玻璃纤维的股数与玻璃纤维通道的个数相等。碳 纤维送入挤棒通道、一股玻璃纤维送入一个玻璃纤维通道，在分纱器后序的索引机的牵引 拉伸下，分纱器挤出胶状的带玻璃纤维的碳纤维棒，即若干股玻璃纤维沿着轴向(与轴向平 行)均勻在镶嵌在碳纤维棒的外表面；3、在带玻璃纤维的碳纤维棒的表面包覆玻璃纤维布，以防止玻璃纤维松散、撕裂、出毛 刺，且便于绞装电缆，且解决了碳纤维和玻璃纤维这两种纤维强度伸长率不匹配，造成受力 不均的问题；4、送入第二导纱器，去除多余的树脂；5、送入预成型模具中进行加热固化，得到半固化的复合芯后，再将上述半固化的复合 芯送入后固化烘箱进行后固化处理，成本发明。
与现有的碳纤维芯棒相比，本发明的有益效果是由于在碳纤维棒上镶嵌了若干 股玻璃纤维，使其韧性和弯曲度有显著地提高，符合国家标准关于电缆能够缠绕在直径为 55D的圆形盘具上至少一圈的要求。
下面结合附图进一步说明本发明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是改进后的分纱器的轴向剖面图。
具体实施方式
参见图1，在碳纤维圆棒1的外表面、沿着圆棒的轴向镶嵌六股玻璃纤维2，即每股 玻璃纤维与圆棒的轴平行，从圆棒断面看六股玻璃纤维均勻地分布在圆棒的圆周上，在镶 嵌了玻璃纤维后的碳纤维圆棒的外表面包覆玻璃纤维布3。
碳纤维复合芯棒的制造方法是1、将高性能碳纤维和高强度玻璃纤维从纱架上勻速牵出，使其经过集纱器进入去湿器 中除去水分；2、将去过湿的高性能碳纤维和高强度玻璃纤维送入恒温料槽中浸润涂胶；3、使用经改进的分纱器将碳纤维和若干股玻璃纤维拉挤成棒，所说的经改进的分纱器 是指(参见图2)在分纱器壁4上开玻璃纤维通道5，该通道的进口设在靠近进纱口的壁上， 出口与分纱器的挤棒通道7连通；玻璃纤维通道5的轴线与挤棒通道的轴线夹20度角；玻 璃纤维通道为六个，它们均勻分布在分纱器外壁的圆周上。碳纤维送入挤棒通道进纱口 8、 一股玻璃纤维送入一个玻璃纤维通道，在分纱器后序的索引机的牵引拉伸下，从分纱器出 口 6挤出的胶状的带玻璃纤维的碳纤维棒，即六股玻璃纤维沿着轴向(与轴向平行)均勻在 镶嵌在碳纤维棒的外表面；4、在带玻璃纤维的碳纤维棒的表面包覆玻璃纤维布，以防止玻璃纤维松散、撕裂、出毛 刺，且便于绞装电缆，且解决了碳纤维和玻璃纤维这两种纤维强度不匹配，造成受力不均的 问题；5、使胶状的带玻璃纤维的碳纤维棒进入第二导纱器中去除多余的树脂；6、送入预成型模具中进行加热固化，得到半固化的复合芯后，再将上述半固化的复合 芯送入后固化烘箱进行后固化处理，成本发明。权利要求
1.一种碳纤维复合芯棒，它有碳纤维圆棒，其特征是在碳纤维圆棒的外表面、沿着圆 棒的轴向镶嵌若干股玻璃纤维，即每股玻璃纤维与圆棒的轴平行，从圆棒断面看若干股玻 璃纤维均勻地分布在圆棒的圆周上，在镶嵌了玻璃纤维后的碳纤维圆棒的外表面包覆玻璃 纤维布。
2.按照权利要求1所述的碳纤维复合芯棒，其特征是所说的若干股玻璃纤维为4-10 股玻璃纤维。
3.按照权利要求1所述的碳纤维复合芯棒，其特征是所说的若干股玻璃纤维为6股 玻璃纤维。
全文摘要
本发明提供了一种碳纤维复合芯棒，所要解决的问题是成型后的碳纤维芯棒较脆、较硬，弯曲性较差，只能缠绕在直径为77D的圆形盘具上，不符合国标。本发明的要点是在碳纤维圆棒的外表面、沿着圆棒的轴向镶嵌若干股玻璃纤维，即每股玻璃纤维与圆棒的轴平行，从圆棒断面看若干股玻璃纤维均匀地分布在圆棒的圆周上，在镶嵌了玻璃纤维后的碳纤维圆棒的外表面包覆玻璃纤维布。本发明的有益效果是由于在碳纤维棒上镶嵌了若干股玻璃纤维，使其韧性和弯曲度提到显著地提高，符合国标。
文档编号H01B7/04GK102034572SQ20101058734
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者徐国伟, 李向涛, 李玉强, 王维新 申请人:沈阳中恒新材料有限公司