[发明专利]一种高强度碳纤维方管

说明书

本发明涉及碳纤维管材技术领域，具体为一种高强度碳纤维方管，所述碳纤维方管的管体包括相互平行的两块腹板和相互平行的两块翼板组成，所述腹板与翼板均由多层单向碳纤维布层叠压合而成，所述腹板和翼板的各层单向碳纤维布边缘相互搭接并压合，所述翼板由47层单向碳纤维布压合而成，所述腹板由30层单向碳纤维布压合而成，所使用的材料涉及T700±45°、T700 90°、T700±60°、M40 0°。

技术领域

本发明涉及碳纤维管材技术领域，具体为一种高强度碳纤维方管。

背景技术

对于当代军用方舱的制造，材料的轻量化越来越被重视，在追求极致轻量化的同时，材料的极限强度要求标准也被不断提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度碳纤维方管，该碳纤维方管的翼板面纵向碳管抗弯刚度模量200GPa、腹板面纵向碳管抗弯刚度模量160GPa。

为实现这一目的，本发明采用如下技术方案：一种高强度碳纤维方管，所述碳纤维方管的管体包括相互平行的两块腹板和相互平行的两块翼板组成，所述腹板与翼板均由多层单向碳纤维布层叠胶粘压合而成，所述腹板和翼板的各层单向碳纤维布边缘相互搭接并压合，其特征在于，

所述翼板由48层单向碳纤维布层叠浸胶压合而成，各层单向碳纤维布按照从上至下统计，以所述碳纤维方管长度方向为O°方向，各层材料分别是：

T700 45°：第10层、第14层，第20层，第24层、第28层、第34层、第38层；

T700 -45°：第11层、第15层、第21层、第25层、第29层、第35层、第39层；

M40 0°：第1层、第2层、第3层、第4层、第6层、第7层、第8层、第9层、第12层、第13层、第16层、第17层、第22层、第23层、第26层、第27层、第32层、第33层、第36层、第37层、第40层、第41层、第42层、第43层、第45层、第46层、第47层、第48层；

T700 90°：第5层、第44层；

T700 60°：第18层、第30层；

T700 -60°：第19层、第31层；

所述腹板由30层单向碳纤维布层叠浸胶压合而成，各层单向碳纤维布按照从里至外统计，以所述碳纤维方管长度方向为O°方向，各层材料分别是：

T700 45°：第1层、第5层、第11层、第15层、第19层、第25层、第29层；

T700 -45°：第2层、第6层、第12层、第16层、第20层、第26层、第30层；

M40 0°：第3层、第4层、第7层、第8层、第23层、第24层、第27层、第28层；

T700 60°：第9层、第13层、第17层、第21层；

T700 -60°：第10层、第14层、第18层、第22层。

优选的，所述T700单向碳纤维布单层厚度0.15mm；所述M40单向碳纤维布单层厚度0.2mm。

优选的，所述腹板的高度为200mm，所述翼板宽度为100mm。

本发明所提供的高强度碳纤维方管的翼板面纵向碳管抗弯刚度模量200GPa、腹板面纵向碳管抗弯刚度模量160GPa，管材长度方向的抗拉强度1000MPa，是现有碳纤维管的抗弯刚度模量2倍以上，密度为钢材1/5，强度是普通钢材的4~5倍；其刚度与钢材相当。

附图说明

图1为本发明实施例的整体示意图。

图2为本发明实施例的翼板层叠结构示意图。