[发明专利]一种碳纤维升降式避雷装置、制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳纤维升降式避雷装置，包括杆体(1)，所述杆体(1)内设置有能够多级伸缩的升降杆(2)，每级升降杆(2)上设置有差动滑轮组(3)，所述差动滑轮组(3)缠绕有钢丝绳(4)，钢丝绳(4)的另一端连接在驱动装置(5)上；杆体(1)的顶端可拆卸安装有接闪器(6)，其特征在于：

所述杆体(1)以及升降杆(2)均为碳纤维复合材料，所述碳纤维复合材料包括以下重量百分比的组分：改性碳纤维骨料40％-65％、环氧树脂25％-50％、稳定剂2％、增韧剂1％-2％、增塑剂3％-5％、抗氧剂1％-2％、增溶剂1％-2％。

2.根据权利要求1所述的碳纤维升降式避雷装置，其特征在于：所述改性碳纤维骨料为表面涂覆改性碳纤维。

3.一种用于制备权利要求1或2所述的碳纤维升降式避雷装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S31、对碳纤维进行改性得到改性碳纤维骨料；

S32、按重量百分比称取改性碳纤维骨料、环氧树脂、增溶剂加入磁力反应釜中施加超声波进行混合搅拌1h；

S33、向所述磁力反应釜中加入稳定剂、增韧剂、增塑剂、抗氧剂，加热搅拌同时施加超声波继续混合搅拌3h得到碳纤维复合材料；

S34、待碳纤维复合材料冷却到常温后，注入到模具中，在高温条件下固化成型为杆体(1)或升降杆(2)。

4.根据权利要求3所述的碳纤维升降式避雷装置的制备方法，其特征在于，所述步骤S1的具体做法为：

S41、按体积比3∶1配置酸性混合溶液，加入碳纤维骨料中，在80℃温度下氧化1h后，采用蒸馏水洗涤至中性，在100℃温度下烘干1.5h得到氧化碳纤维骨料；

S42、将硼氢化钠溶于无水乙醇配置0.5g/ml的还原剂，将所述还原剂加入所述氧化碳纤维骨料中，室温下浸泡24h，然后升温至80℃维持4h后，采用蒸馏水洗涤至中性，在100℃温度下烘干1.5h得到还原碳纤维骨料；

S43、将SPDPC加入丙酮溶液配置SPDPC溶液，将所述SPDPC溶液加入到所述还原碳纤维骨料中，加热搅拌10h后实用索氏提取器提取出丙酮，再采用无水乙醇经过3次冲洗后在100℃温度下烘干1.5h得到初步改性碳纤维骨料；

S44、将倍伴硅烷加入到四氢呋喃溶液张工充分溶解后加入到所述初步改性碳纤维骨料中，加热搅拌10h后实用索氏提取器提取出丙酮，再采用无水乙醇经过3次冲洗后在100℃温度下烘干1.5h得到改性碳纤维骨料。

5.根据权利要求3所述的碳纤维升降式避雷装置的制备方法，其特征在于：在进行步骤S4时，对注入到模具中的碳纤维复合材料进行三区固化和两区冷却，所述三区固化分别为120℃-140℃初凝区、180℃-200℃固化区、200℃-230℃中固化区，所述两区冷却分别为150℃-180℃除冷区、20℃-40℃冷却区。

6.根据权利要求3所述的碳纤维升降式避雷装置的制备方法，其特征在于：所述超声波的施加频率为2450Hz。

7.一种通过碳纤维复合材料制备而成的碳纤维升降式避雷装置的应用，包括采用权利要求3-6任一项权利要求所述的碳纤维升降式避雷装置的制备方法，其特征在于：将经过改性的碳纤维制备成碳纤维复合材料后，用于避雷装置中的杆体。