[发明专利]一种抗60m/s以上强风的纳米复合杆塔的制造方法

摘要

本发明提供了一种抗60m/s以上强风的纳米复合杆塔的制造方法，该方法为一、制备复合材料；二、制备输电杆塔的复合杆段；三、制备法兰式抱箍；四、装配复合杆段和法兰式抱箍；五、将若干个装配有法兰式抱箍的复合杆段依次连接，其中相邻两个复合杆段端部的法兰式抱箍通过螺栓相连接，得到抗强风的复合杆塔。本发明向树脂中加入纳米材料和增强材料，并控制复合材料中玻璃纤维的体积，提高了复合材料力学性能，制造的复合杆段拉伸强度达0.6GPa～1.0GPa，弯曲强度达1.0GPa～1.5GPa；采用本发明的方法制造的复合杆塔具有憎水、抗紫外光、耐酸碱和抗冷热等性能，寿命可达40年，可用作110kV～220kV输电杆塔。

主权项

一种抗60m/s以上强风的纳米复合杆塔的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、制备复合材料：步骤101、向经分散处理的纳米材料中加入增强材料和硅烷偶联剂，搅拌均匀得到混合粉体，将所述混合粉体加入树脂中搅拌均匀，得到浸渍液；所述纳米材料为纳米SiO2或纳米Al2O3；所述增强材料为晶须或微米级硅微粉，增强材料的质量为树脂质量的15％～18％，分散处理前的纳米材料的质量为树脂质量的3％～5％，硅烷偶联剂的质量为分散处理前的纳米材料质量的3％～5％；所述树脂为环氧树脂或聚氨酯树脂；所述晶须为碳化硅晶须、氧化铝晶须、氮化硅晶须、硅酸铝晶须、硼酸铝晶须和氧化镁晶须中的一种或几种；步骤102、将玻璃纤维置于步骤101中所述浸渍液中浸渍，得到复合材料；所述复合材料中玻璃纤维的体积百分含量为60％～65％；步骤二、制备输电杆塔的复合杆段：将步骤102中所述复合材料沿轴向铺设于模具上，待铺设厚度达到所需厚度时停止铺设；然后将铺设有复合材料的模具置于固化炉中，在温度为80℃～100℃的条件下固化2h～3h，脱模后得到复合杆段；所述模具的横截面为椭圆形，所述椭圆形的长轴与短轴的长度之比为1.15～1.2；步骤三、制备法兰式抱箍：采用模压成型法将步骤102中所述复合材料制成与步骤二中所述复合杆段的端部相配合的法兰式抱箍，模压成型的温度为80℃～100℃；步骤四、装配复合杆段和法兰式抱箍：趁热在步骤二中所述复合杆段与法兰式抱箍连接的部位和法兰式抱箍内侧均涂覆纳米材料增强的树脂，将涂覆后的法兰式抱箍与复合杆段装配，拧紧法兰式抱箍的螺栓，冷却后得到装配有法兰式抱箍的复合杆段；所述纳米材料增强的树脂为采用无水硫酸钙晶须粘结的环氧树脂或采用无水硫酸钙晶须粘结的聚氨酯树脂，纳米材料增强的树脂中无水硫酸钙晶须的质量百分含量为1％～2％；步骤五、将若干个步骤四中装配有法兰式抱箍的复合杆段依次连接，其中相邻两个复合杆段端部的法兰式抱箍通过螺栓相连接，得到抗强风的复合杆塔。