[发明专利]一种表面带树脂肋的高强度碳纤维复合材料筋材及其制备方法

权利要求书

1.一种表面带环氧树脂肋的高强度碳纤维复合材料筋材的制备方法，表面带树脂肋的高强度碳纤维复合材料筋材包括碳纤维及环氧树脂基体，所述筋材基体表面有连续螺旋式的环氧树脂肋，其特征在于：所述方法包括以下几个步骤：

步骤一、将若干束碳纤维束从纱架引出，碳纤维束的数量根据需要制成筋材的直径调整，通过纤维束的数量控制纤维占筋材毛坯的体积含量为70%-78%，牵引速度在300mm/min-600mm/min范围调整，使用张力控制器控制好线的张力，张力在5.88N-9.80N范围调整；

步骤二、将碳纤维束牵引进入环氧树脂槽浸渍环氧树脂，出环氧树脂槽后进入预成型模具，挤出多余环氧树脂，得到预定尺寸的筋材毛胚，预成型模具的内径为2mm-10mm范围；

步骤三、牵引筋材毛胚前进的同时，在筋材毛胚上缠绕尼龙带，控制缠绕张紧力，尼龙带只与筋材毛胚表面贴合而不勒紧筋材毛坯，筋材毛胚表面碳纤维束取向保持平直，尼龙带宽度2mm-4mm，厚度0.5mm-1mm；

步骤四、将表面缠绕有尼龙带的筋材毛胚牵引先后经过5个烘箱，5个烘箱温度设定分别为150℃、150℃、160℃、180℃、180℃，经过第一个烘箱预热后，筋材毛胚内部的环氧树脂受热后发生膨胀并且流动性变得非常好，开始从筋材毛胚内部往外溢出，逐渐填充满尼龙带间的缝隙，经过第二个烘箱后，环氧树脂发生凝胶，经过第三烘箱后，环氧树脂发生预固化，经过最后两个烘箱完成后固化过程；

步骤五、固化完成后，将筋材表面的尼龙带进行退绕，尼龙带间隙溢出的环氧树脂形成螺旋式树脂肋，尼龙带退绕部位形成螺旋式凹槽；

步骤六、制成的带树脂肋筋材经过牵引机后收卷到收线机上。

2.根据权利要求1所述的一种表面带环氧 树脂肋的高强度碳纤维复合材料筋材的制备方法，其特征在于，所述树脂肋的厚度在0.2mm-0.4mm范围，所述树脂肋的宽度在5mm-7mm范围，所述树脂肋的螺距在2mm-4mm范围。

3.根据权利要求1所述的一种表面带环氧 树脂肋的高强度碳纤维复合材料筋材的制备方法，其特征在于，所述步骤二中环氧树脂是采用树脂基体、固化剂和催化剂配制而成，其质量配比为1000:860:13.6。