新型复合导线用碳纤维芯材的制备工艺

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1、第31卷第3期电力建设Vol.31，No.3·106·2010年3月ElectricPowerConstructionMar，2010中图分类号：TM205文献标志码：A文章编号：1000-7229(2010)03-0106-03新型复合导线用碳纤维芯材的制备工艺王秋玲，何州文，张卓，徐丽，陈新(中国电力科学研究院，北京市，102401)MoldingProcessofCarbonFiberCoreMaterialofNewCompositeCableWANGQiu-ling,HEZhou-wen

2、,ZHANGZhuo,XULi,CHENXin(ChinaElectricPowerResearchInstitute,Beijing102401,China)ABSTRACT:Inrecentyearsnewcarbonfibercompositecore劣将直接影响复合芯的性能，从而在很大程度上决定cableisanalternativetotraditionalsteelcoreconductorsin整个导线的性能。powertransmissionengineering,itscoret

3、echnologyisthe本文主要研究碳纤维复合芯成型工艺及其影响carbonfibercompositecoremoldingprocesstechnology.The因素，掌握碳纤维复合芯成型的工艺条件，包括影响paperstudiestheaffectoffibervolumecontent,fiberandresin工艺的因素和工艺参数的设定，为碳纤维复合芯的国interfaceperformanceonthecarbonfibercompositecore产化提供必要的参考。formi

4、ngprocess,die-innon-steady-statetemperaturefieldandpultrusiondieprocessrequirements.1制备工艺KEYWORDS:carbonfibercompositecore;pultrusionprocess;碳纤维复合芯的制备采用拉挤成型工艺。拉挤transmissionconductor复合材料制品具有许多优点，如机械性能好、耐腐蚀、摘要：新型碳纤维复合芯导线是近年来输变电工程领域出现尺寸稳定、导热率低、绝缘性能好、耐老化

5、等，是目前的一种可替代传统钢芯导线的全新产品，其核心技术是碳纤复合材料生产中自动化程度较高的连续成型工艺。维复合芯的成型工艺。对影响碳纤维复合芯成型工艺的纤维拉挤工艺重要的工艺参数包括温度、压力、拉挤速度、体积含量、纤维和树脂的界面性能、模具内的非稳态温度场及牵引力和树脂固化反应等。拉挤工艺的工作流程是拉挤模具的工艺要求进行了研究。在牵引机的拉力下，连续的碳纤维材料在树脂基体中关键词：碳纤维复合芯；拉挤工艺；输电导线浸渍，预成型后通过模具，模具加热，热量传递至液态doi:10.3969/j.iss

6、n.1000-7229.2010.03.027的碳纤维和树脂体系，交联反应开始发生，树脂从复合材料的周边向中心固化。由于交联，树脂体积收0引言缩，使得复合材料与模具分开，热的固体复合材料从新型碳纤维复合芯导线是近年来输变电工程领模具中出来，经过后固化、冷却等流程，最终由收线机域出现的一种可替代传统钢芯导线的全新产品，具有进行复合芯的收卷。拉挤工艺流程如图1所示。导电率高、载流量大、比重小、抗拉强度大、线膨胀系[1-5]布纱除湿排纱浸胶预定型数小、耐热性好、耐老化性能好等优点。碳纤维复合芯导线可以有

7、效地提高输电线路的输送容量、输电收卷牵引冷却后固化加热成型网的安全可靠性，并降低架空输配电工程总成本，对实现输变电领域节能、安全、环保和经济性的更高要图1拉挤工艺流程图求具有非常重要的意义。目前，工程应用的碳纤维复Fig.1Pultrusionprocessflow合芯导线主要是进口产品，碳纤维复合芯导线的国产在碳纤维复合芯的成型工艺研究中，必须对影响化是非常必要且紧迫的。拉挤工艺过程及最终材料质量的各项控制影响因素碳纤维复合芯导线的创新之处在于用碳纤维复进行分析调整。合材料替代传统钢芯材料，因此

8、，碳纤维复合芯的研制成型是复合芯导线研究的核心技术，成型技术的优2纤维体积含量对复合芯性能的影响基金资助项目：中国电力科学研究院科研项目(AKZ3070731a)。碳纤维复合芯内层是由碳纤维、树脂基体及其他第3期王秋玲等：新型复合导线用碳纤维芯材的制备工艺·107·辅助材料等按一定比例及工艺条件组成的有机结构体。其中，碳纤维和树脂基体的相对比例，即碳纤维在复合材料中的含量是确定碳纤维复合芯某些物理和机械性能的重要因素。只有2组分本身性能优良，同时2组分之间达到最佳配比及结合状态时，