專利名稱：一種輕型環(huán)保電纜芯及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種輕型環(huán)保電纜芯及其制備方法，特別是一種碳纖維連續(xù)增強(qiáng)鎂合金復(fù)合材料電纜芯及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋼絲增強(qiáng)鋁絞線是ー種常見的高架裸電線電纜，它由鋼絲和鋁線兩個部分組成。鋼絲的作用是承載整個電纜的懸空載荷，鋁絲的作用是導(dǎo)電。鋼絲的優(yōu)點(diǎn)是具有強(qiáng)的承載能力，但是自身的重量大，鋼芯的熱膨脹系數(shù)大，如果再考慮冰雪和強(qiáng)風(fēng)作用，這對電纜的 支架有很高的要求。因此，提供ー種密度小，質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的電纜是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的諸多問題，本發(fā)明g在提供ー種密度小，質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的輕型環(huán)保電纜芯及其制備方法。本發(fā)明提供ー種輕型環(huán)保電纜芯，包括鎂合金基體和連續(xù)碳纖維，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強(qiáng)度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維，所述碳纖維均勻平行分布在鎂合金基體中，所述碳纖維在電纜芯中所占的體積分?jǐn)?shù)為15%-65%，鎂合金元素組成的質(zhì)量百分比為鋁1%_3%、鎳0. 03%-0. 2%、稀土 0. 1%-0. 5%，其余為鎂。進(jìn)ー步地，所述鎂合金還包括0. 5%-2. 0%的鋅。進(jìn)ー步地，所述鎂合金還包括0. 3%-0. 9%的鋯。進(jìn)ー步地，所述鎂合金還包括0. 03%-0. 06%的釔。進(jìn)ー步地，所述鎂合金中鋁1. 5%_25%、鎳 0. 05%-0. 12%、稀土 0. 2%-0. 35%。上述任一項(xiàng)所述的輕型環(huán)保電纜芯的制備方法，包括以下步驟將去膠后的連續(xù)碳纖維束浸入質(zhì)量濃度為1-2%的K2ZrF6水溶液中保持1_2分鐘取出纖維束干燥后浸入所述鎂合金溶液中進(jìn)行侵滲處理，合金液的溫度為680-720°C，浸潤時間為1-2分鐘，將帶有金屬液的纖維束制成碳纖維增強(qiáng)的鎂合金復(fù)合材料絲。進(jìn)ー步地，制絲的模具為氧化鋁陶瓷，通孔直徑為l_5mm。進(jìn)ー步地，碳纖維在鎂合金液中侵滲的時候采用ニ氧化硫或者六氟化硫保護(hù)。本發(fā)明提供ー種輕型環(huán)保電纜芯，包括鎂合金基體和連續(xù)碳纖維，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強(qiáng)度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維，所述碳纖維均勻平行分布在鎂合金基體中，該電纜芯密度小，質(zhì)量輕，強(qiáng)度高；本發(fā)明還提供了該電纜芯的制備方法。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)ー步說明本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)施例1
本發(fā)明提供ー種輕型環(huán)保電纜芯，包括鎂合金基體和連續(xù)碳纖維，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強(qiáng)度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維，所述碳纖維均勻平行分布在鎂合金基體中，所述碳纖維在電纜芯中所占的體積分?jǐn)?shù)為15%-65%，鎂合金元素組成的質(zhì)量百分比為鋁1%、鎳0. 2%、稀土 0. 1%-0. 5%，其余為鎂。實(shí)施例2本發(fā)明提供ー種輕型環(huán)保電纜芯，包括鎂合金基體和連續(xù)碳纖維，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強(qiáng)度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維，所述碳纖維均勻平行分布在鎂合金基體中，所述碳纖維在電纜芯中所占的體積分?jǐn)?shù)為15%-65%，鎂合金元素組成的質(zhì)量百分比為鋁3%、鎳0. 03%、稀土 0. 1%-0. 5%，其余為鎂。實(shí)施例3
本發(fā)明提供ー種輕型環(huán)保電纜芯，包括鎂合金基體和連續(xù)碳纖維，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強(qiáng)度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維，所述碳纖維均勻平行分布在鎂合金基體中，所述碳纖維在電纜芯中所占的體積分?jǐn)?shù)為15%-65%，鎂合金元素組成的質(zhì)量百分比為鋁2%、鎳0. 15%、稀土 0. 1%-0. 5%，其余為鎂。實(shí)施例4本發(fā)明提供ー種輕型環(huán)保電纜芯，包括鎂合金基體和連續(xù)碳纖維，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強(qiáng)度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維，所述碳纖維均勻平行分布在鎂合金基體中，所述碳纖維在電纜芯中所占的體積分?jǐn)?shù)為15%-65%，鎂合金元素組成的質(zhì)量百分比為鋁2%、鎳0. 15%、稀土 0. 1%-0. 5%，其余為鎂。優(yōu)選地，所述鎂合金還包括0. 5%的鋅。優(yōu)選地，所述鎂合金還包括0. 3%的鋯。優(yōu)選地，所述鎂合金還包括0. 03%的釔該輕型環(huán)保電纜芯的制備方法，包括以下步驟將去膠后的連續(xù)碳纖維束浸入質(zhì)量濃度為1-2%的K2ZrF6水溶液中保持1_2分鐘取出纖維束干燥后浸入所述鎂合金溶液中進(jìn)行侵滲處理，合金液的溫度為680-720°C,浸潤時間為1-2分鐘,將帶有金屬液的纖維束制成碳纖維增強(qiáng)的鎂合金復(fù)合材料絲。優(yōu)選地，制絲的模具為氧化鋁陶瓷，通孔直徑為l_5mm。優(yōu)選地，碳纖維在鎂合金液中侵滲的時候采用ニ氧化硫或者六氟化硫保護(hù)。上面實(shí)施例只是對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種輕型環(huán)保電纜芯，其特征在于，包括鎂合金基體和連續(xù)碳纖維，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強(qiáng)度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維，所述碳纖維均勻平行分布在鎂合金基體中，所述碳纖維在電纜芯中所占的體積分?jǐn)?shù)為15%-65%，鎂合金元素組成的質(zhì)量百分比為鋁1%_3%、鎳O. 03%-0· 2%、稀土 O. 1%-0· 5%，其余為鎂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕型環(huán)保電纜芯，其特征在于，所述鎂合金還包括O.5%-2. 0%的鋅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕型環(huán)保電纜芯，其特征在于，所述鎂合金還包括O.3%-0. 9%的鋯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輕型環(huán)保電纜芯，其特征在于，所述鎂合金還包括O.03%-0. 06% 的釔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕型環(huán)保電纜芯，其特征在于，所述鎂合金中鋁1.5%-25%、鎳O.05%-0. 12%、稀土 O. 2%-0. 35%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的輕型環(huán)保電纜芯的制備方法，其特征在于包括以下步驟將去膠后的連續(xù)碳纖維束浸入質(zhì)量濃度為1-2%的K2ZrF6水溶液中保持1_2分鐘取出纖維束干燥后浸入所述鎂合金溶液中進(jìn)行侵滲處理，合金液的溫度為680-720°C，浸潤時間為1-2分鐘，將帶有金屬液的纖維束制成碳纖維增強(qiáng)的鎂合金復(fù)合材料絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輕型環(huán)保電纜芯的制備方法，其特征在于，制絲的模具為氧化鋁陶瓷，通孔直徑為1_5_。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輕型環(huán)保電纜芯的制備方法，其特征在于，碳纖維在鎂合金液中侵滲的時候采用二氧化硫或者六氟化硫保護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輕型環(huán)保電纜芯，包括鎂合金基體和連續(xù)碳纖維，所述連續(xù)碳纖維是以聚丙烯腈為原料的強(qiáng)度為5600-6200MPa的連續(xù)碳纖維，所述碳纖維均勻平行分布在鎂合金基體中，該電纜芯密度小，質(zhì)量輕，強(qiáng)度高；本發(fā)明還提供了該電纜芯的制備方法。
文檔編號H01B1/02GK103021542SQ20121050559
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者張?jiān)? 華齊東 申請人:安徽徽寧電器儀表集團(tuán)有限公司