一種電纜加強筋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電纜用加強筋,包括連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維、碳纖維和樹脂基體,連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上,以重量百分比計:連續(xù)玄武巖纖維:35%~48,玻璃纖維:2%~8%,碳纖維:6%~12%,樹脂基體:37%~62%。本發(fā)明大大提高了電纜的強度和柔韌性,達(dá)到海底環(huán)境對電纜的要求。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電信號傳輸?shù)碾娎|,尤其涉及一種可增強電纜強度和柔韌性的加 強筋。 一種電纜加強筋
【背景技術(shù)】
[0002] 纖維增強復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer,或 Fiber Reinforced Plastic, 簡稱FRP)是由增強纖維材料,如玻璃纖維,碳纖維,芳綸纖維等,與基體材料經(jīng)過纏繞, 模壓或拉擠等成型工藝而形成的復(fù)合材料。根據(jù)增強材料的不同,常見的纖維增強復(fù)合材 料分為玻璃纖維增強復(fù)合材料(GFRP),碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)以及芳綸纖維增強復(fù) 合材料(AFRP)。由于纖維增強復(fù)合材料具有如下特點:(1)比強度高,比模量大;(2)材料 性能具有可設(shè)計性:(3)抗腐蝕性和耐久性能好;(4)熱膨脹系數(shù)與混凝土的相近。這些特 點使得FRP材料能滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載、輕質(zhì)高強以及在惡劣條件下工作發(fā)展 的需要,同時也能滿足現(xiàn)代建筑施工工業(yè)化發(fā)展的要求,因此被越來越廣泛地應(yīng)用于各種 民用建筑、橋梁、公路、海洋、水工結(jié)構(gòu)以及地下結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域中。
[0003] 電纜通常是由幾根或幾組導(dǎo)線(每組至少兩根)絞合而成的類似繩索的電纜,每組 導(dǎo)線之間相互絕緣,并常圍繞著一根中心扭成,整個外面包有高度絕緣的覆蓋層。多架設(shè)在 空中或裝在地下、水底,用于電訊或電力輸送。
[0004] 電纜主要由以下4部分組成。①導(dǎo)電線心:用高電導(dǎo)率材料(銅或鋁)制成。根據(jù) 敷設(shè)使用條件對電纜柔軟程度的要求,每根線心可能由單根導(dǎo)線或多根導(dǎo)線絞合而成。② 絕緣層:用作電纜的絕緣材料應(yīng)當(dāng)具有高的絕緣電阻,高的擊穿電場強度,低的介質(zhì)損耗和 低的介電常數(shù)。電纜中常用的絕緣材料有油浸紙、聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、橡皮等。 電纜常以絕緣材料分類,例如油浸紙絕緣電纜、聚氯乙烯電纜、交聯(lián)聚乙烯電纜等。③密封 護套:保護絕緣線心免受機械、水分、潮氣、化學(xué)物品、光等的損傷。對于易受潮的絕緣,一般 采用鉛或鋁擠壓密封護套。④保護覆蓋層:用以保護密封護套免受機械損傷。一般采用鍍 鋅鋼帶、鋼絲或銅帶、銅絲等作為鎧甲包繞在護套外(稱鎧裝電纜),鎧裝層同時起電場屏蔽 和防止外界電磁波干擾的作用。為了避免鋼帶、鋼絲受周圍媒質(zhì)的腐蝕,一般在它們外面涂 以浙青或包繞浸漬黃麻層或擠壓聚乙烯、聚氯乙烯套。
[0005] 電纜的強度要求和柔韌性要求都比較高,尤其是在復(fù)雜的海底環(huán)境中,都要求其 要求電纜具有很高的強度和柔韌性,而普通的電纜根本無法達(dá)到要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 為了克服現(xiàn)有電纜無法達(dá)到海底環(huán)境要求的缺陷,本發(fā)明提供了一種電纜用加強 筋,在電纜內(nèi)絞合上該加強筋,就能大大提高了電纜的強度和柔韌性,達(dá)到海底環(huán)境對電纜 的要求。
[0007] -種電纜用加強筋,其特征在于:包括連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維、碳纖維和樹脂 基體,連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上,以重量百分比計: 連續(xù)玄武巖纖維:35°/Γ48% 玻璃纖維:2%?8% 碳纖維:6%~12% 樹脂基體:37%?62%。
[0008] 所述樹脂基體為酚醛樹脂、聚氯乙烯樹脂或者兩者的混合樹脂。
[0009] 所述連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上的分布形式為:三角 形分布、圓形分布或者環(huán)形分布。
[0010] 所述三角形分布的具體分布形式為:連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維各自分 布在三角形的三個點上。
[0011] 所述圓形分布的具體分布形式為:連續(xù)玄武巖纖維位于圓心位置,玻璃纖維和碳 纖維間隔分布在圓弧上。
[0012] 所述環(huán)形分布的具體分布形式為:連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維呈環(huán)狀分 布,連續(xù)玄武巖纖維位于最里層,玻璃纖維位于中間層,碳纖維位于最外層。
[0013] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點: 1、本發(fā)明的加強筋由于是由連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上, 連續(xù)玄武巖纖維大大增強加強筋的強度,碳纖維和玻璃纖維增加加強筋的柔韌性,將該加 強筋絞合在現(xiàn)有的電纜上,起到一個吸收力的作用,在彎曲電纜和拉扯電纜時,這些力都被 轉(zhuǎn)嫁到加強筋上,通過加強筋的作用,大大提高了電纜的強度和柔韌性,殼用于海底電纜的 鋪設(shè)。連續(xù)玄武巖纖維:35%~48%,玻璃纖維:2%~8%,碳纖維:6°/Γ?2%,樹脂基體:37%~62%,通 過這樣的比例限制,能將三種各自的作用和優(yōu)勢組合起來使用,使得三者發(fā)揮出自己的最 大優(yōu)勢,同時還能達(dá)到要求。
[0014] 2、本發(fā)明連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上的分布形式為: 三角形分布、圓形分布或者是環(huán)形分布。三角形分布,三者之間形成一個互補,互相形成一 個拉扯力,增加加強筋的強度和韌性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為加強筋中三種纖維的一種分布形式; 圖2為加強筋中三種纖維的另種分布形式; 圖3為加強筋中三種纖維的第三種分布形式; 圖中標(biāo)記1、連續(xù)玄武巖纖維,2、玻璃纖維,3、碳纖維,4、樹脂基體。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1所示,本實施例中,包括連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2、碳纖維3和樹脂基 體4,連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3復(fù)合在樹脂基體4上,以重量百分比計: 連續(xù)玄武巖纖維:35% 玻璃纖維:2% 碳纖維:12% 樹脂基體:51%。
[0017] 所述樹脂基體為酚醛樹脂 所述連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3復(fù)合在樹脂基體4上的分布形式為:三 角形分布。
[0018] 所述三角形分布的具體分布形式為:連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3各 自分布在三角形的三個點上。
[0019] 實施例2 如圖2所示,在本實施例中,包括連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2、碳纖維3和樹脂基體 4,連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3復(fù)合在樹脂基體4上,以重量百分比計: 連續(xù)玄武巖纖維:48% 玻璃纖維:8% 碳纖維:6% 樹脂基體:34%。
[0020] 所述樹脂基體為聚氯乙烯樹脂。
[0021] 所述連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上的分布形式為:圓形 分布 所述圓形分布的具體分布形式為:連續(xù)玄武巖纖維1位于圓心位置,玻璃纖維2和碳纖 維3間隔分布在圓弧上。
[0022] 實施例3 如圖3所示,在本實施例中,包括連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2、碳纖維3和樹脂基體 4,連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3復(fù)合在樹脂基體4上,以重量百分比計: 連續(xù)玄武巖纖維:40% 玻璃纖維6% 碳纖維:8% 樹脂基體:46%。
[0023] 所述樹脂基體為酚醛樹脂和聚氯乙烯樹脂兩者的混合樹脂。
[0024] 所述連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上的分布形式為:環(huán)形 分布。
[0025] 所述環(huán)形分布的具體分布形式為:連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3呈環(huán) 狀分布,連續(xù)玄武巖纖維1位于最里層,玻璃纖維2位于中間層,碳纖維3位于最外層。
[0026] 實施例4 在本實施例中,包括連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2、碳纖維3和樹脂基體4,連續(xù)玄武巖 纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3復(fù)合在樹脂基體4上,以重量百分比計: 連續(xù)玄武巖纖維:42% 玻璃纖維:7% 碳纖維:12% 樹脂基體:39%。
[0027] 所述樹脂基體為酚醛樹脂和聚氯乙烯樹脂兩者的混合樹脂。
[0028] 所述連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上的分布形式為:環(huán)形 分布。
[0029] 所述環(huán)形分布的具體分布形式為:連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3呈環(huán) 狀分布,連續(xù)玄武巖纖維1位于最里層,玻璃纖維2位于中間層,碳纖維3位于最外層。
[0030] 實施例5 在本實施例中,包括連續(xù)玄武巖纖維1、玻璃纖維2、碳纖維3和樹脂基體4,連續(xù)玄武巖 纖維1、玻璃纖維2和碳纖維3復(fù)合在樹脂基體4上,以重量百分比計: 連續(xù)玄武巖纖維:45% 玻璃纖維:6% 碳纖維:10% 樹脂基體:39%。
[0031] 所述樹脂基體為聚氯乙烯樹脂。
[0032] 所述連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上的分布形式為:圓形 分布 所述圓形分布的具體分布形式為:連續(xù)玄武巖纖維1位于圓心位置,玻璃纖維2和碳纖 維3間隔分布在圓弧上。
【權(quán)利要求】
1. 一種電纜用加強筋,其特征在于:包括連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維、碳纖維和樹脂基 體,連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上,以重量百分比計: 連續(xù)玄武巖纖維:35°/Γ48% 玻璃纖維:2%?8% 碳纖維:6%~12% 樹脂基體:37%?62%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜用加強筋,其特征在于:所述樹脂基體為酚醛樹脂、 聚氯乙烯樹脂或者兩者的混合樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電纜用加強筋,其特征在于:所述連續(xù)玄武巖纖維、 玻璃纖維和碳纖維復(fù)合在樹脂基體上的分布形式為:三角形分布、圓形分布或者環(huán)形分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電纜用加強筋,其特征在于:所述三角形分布的具體分 布形式為:連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維各自分布在三角形的三個點上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電纜用加強筋,其特征在于:所述圓形分布的具體分布 形式為:連續(xù)玄武巖纖維位于圓心位置,玻璃纖維和碳纖維間隔分布在圓弧上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電纜用加強筋,其特征在于:所述環(huán)形分布的具體分布 形式為:連續(xù)玄武巖纖維、玻璃纖維和碳纖維呈環(huán)狀分布,連續(xù)玄武巖纖維位于最里層,玻 璃纖維位于中間層,碳纖維位于最外層。
【文檔編號】C08K7/10GK104059325SQ201410248684
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】王靈 申請人:四川航天五源復(fù)合材料有限公司