一种纤维增强树脂包钢复合结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种纤维增强树脂包钢复合结构，复合结构包括钢基体和设置在钢基体外表面的覆层，覆层包括多个纤维层和多个树脂层，纤维层和树脂层交替设置；钢基体为实心结构或空心结构。本申请的复合结构有效将钢基体和覆层进行结合，即具有钢制品自身的结构强度优势，又具有树脂基复合材料的耐腐蚀优势，覆层与钢基体结合紧密，有优异的耐久性，延长了整个结构的使用寿命。

A Fiber Reinforced Resin-clad Steel Composite Structure

The utility model relates to a fiber reinforced resin-clad steel composite structure, which comprises a steel matrix and a cladding layer arranged on the outer surface of the steel matrix. The cladding layer comprises a plurality of fiber layers and a plurality of resin layers, and the fiber layer and resin layer are alternately arranged; the steel matrix is a solid structure or a hollow structure. The composite structure of this application effectively combines the steel matrix with the cladding, which has the advantages of structural strength of steel products and corrosion resistance of resin matrix composites. The cladding is closely combined with the steel matrix, has excellent durability and prolongs the service life of the whole structure.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强树脂包钢复合结构
本技术涉及复合材料结构领域，尤其涉及一种纤维增强树脂包钢复合结构。
技术介绍
现在，普通钢制品作为大量使用的金属构件在众多的领域得到了应用，但由于其耐腐蚀性能差，目前采用的防腐手段多为镀锌、热浸锌、合金共渗、涂漆技术，这些不仅工序复杂，成本较高，并随着国家对环保的要求，有些技术也逐步的不允许使用。如涂装的油性漆变为水性漆，其附着力就会有所下降。树脂基复合材料凭借其轻质高强耐腐蚀的性能在某些领域逐步在替代钢制品，但在一些安全要求比较高的地方，其强度就达不到要求了。而采用钢制品，在长期使用后，又因为耐腐蚀问题尤其是生锈问题，材料强度大大降低，存在安全隐患。
技术实现思路
与现有技术相比，本技术提供了一种纤维增强树脂包钢复合结构，以解决现有技术问题中的至少一种技术问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种纤维增强树脂包钢复合结构，复合结构包括钢基体和设置在钢基体外表面的覆层，覆层包括多个纤维层和多个树脂层，纤维层和树脂层交替设置；钢基体为实心结构或空心结构。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进：优选的，钢基体的结构为圆管型钢、方管型钢、板型钢、槽钢、方钢、角钢或工字钢。优选的，纤维层的材质为连续长纤维或连续纤维毡。优选的，连续长纤维选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的任意一种。优选的，连续纤维毡选自缝编毡、轴向布、复合毡中的任意一种。优选的，多个纤维层和多个树脂层通过拉挤成型、模压成型或RTM注射成型交替设置在钢基体上。优选的，覆层厚度为1mm～10mm。优选的，覆层的外表面具有一定的摩擦系数。优选的，摩擦系数的范围为大于或等于0.1。综上所述，本技术的有益效果是：本申请的复合结构有效将钢基体和覆层进行结合，即具有钢制品自身的结构强度优势，又具有树脂基复合材料的耐腐蚀优势，覆层与钢基体结合紧密，有优异的耐久性，延长了整个结构的使用寿命。可广泛应用于钢制品的耐腐蚀性能的提高，有效防止钢制品等金属制品的生锈。也可用于树脂基复合材料力学性能的进一步增强。附图说明图1为本技术中钢基体为方管型钢时的纵向剖面图；图2为本技术中钢基体为板材钢时的纵向剖面图；图3为本技术中钢基体为工字型钢时的纵向剖面图；图4为本技术中钢基体为角钢时的纵向剖面图；图5为本技术中钢基体为槽钢时的纵向剖面图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：100、复合结构；110、钢基体；120、覆层。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1至5所示，本申请涉及一种纤维增强树脂包钢复合结构100，复合结构100包括钢基体110和设置在钢基体110外表面的覆层120，覆层120包括多个纤维层和多个树脂层，纤维层和树脂层交替设置；钢基体110为实心结构或空心结构。本申请的复合结构100有效将钢基体110和覆层120进行结合，即具有钢制品自身的结构强度优势，又具有树脂基复合材料的耐腐蚀优势，覆层120与钢基体110结合紧密，有优异的耐久性，延长了整个结构的使用寿命。本申请钢基体110为实心结构或空心结构，在应用中会根据实际需求的不同，选择实心钢基体110或空心钢基体110，如应用在铺设面积较大，要求强度高的环境中，一般选用实心钢基体110；若需要保证强度的情况下减轻复合结构100的整体重量，则可选用空心钢基体110，根据需要可在空心钢基体110上开孔、槽以及安装连接座、预埋滑块等，满足多种施工需要。钢基体110的结构形状可根据实际需要进行设置，如图1至5所示，在一个或多个实施例中，钢基体110的结构为圆管型钢(未在图中标出)、方管型钢、板型钢、槽钢、方钢(未在图中标出)、角钢或工字钢。本申请的钢基体110结构不限于上述7种。至少一种实施例中，纤维层的材质为连续长纤维或连续纤维毡。连续长纤维经加工后长短比大，增强明显，纤熔性好；在一些实施例中，连续长纤维选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的任意一种。本申请的连续纤维毡不限于此4种，在此不做赘述。在一个或多个实施例中，连续纤维毡选自缝编毡、轴向布、复合毡中的任意一种。缝编毡、轴向布、复合毡具有较好的机械力学性能和准各向同性性能，具有高质量、高性能、低成本、低消耗和产品多样化的优点。本申请的连续纤维毡不限于此3种，在此不做赘述。至少一种实施例中，多个纤维层和多个树脂层通过拉挤成型、模压成型或RTM成型的工艺方法交替设置在钢基体110上，通过上述工艺将纤维层与树脂层设置在钢基体110上，不仅加固了覆层120的结构，也使钢基体110与覆层120之间的连接更加紧密，保持了较好的整体型，拉挤成型的工艺方法就是把用树脂把纤维浸透，然后包在钢结构外面，通过拉挤设备制作，定长切割。在一些实施例中，树脂层先于纤维层与钢基体110接触。纤维层和树脂层的个数不做过多限制，根据实际需要的厚度和结构强度进行数量的选择。RTM成型的工艺方法是低成本、高质量的半机械化纤维/树脂浸润方法。在一些实施例中，覆层120厚度为1mm～10mm。这一厚度范围内的复合结构100在具有较高强度的基础上，具有较好的防腐蚀性能。当然，本申请不限于上述厚度。在一个或多个实施例中，覆层120的外表面具有一定的摩擦系数。在一些实施例中，摩擦系数的范围为大于或等于0.1。有助于在施工过程或搬运复合结构100的过程中进行操作，在复合结构100上行走时，有效防止滑倒情况的发生，维护了施工人员的人生安全。本申请的复合结构结合了钢制品的强度优势，以及树脂基复合材料的耐腐蚀优势，有优异的耐久性，可替代目前的钢制品及树脂基复合材料制品。可广泛应用于钢制品的耐腐蚀性能的提高，有效防止钢制品等金属制品的生锈。也可用于树脂基复合材料力学性能的进一步增强。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“宽度”、“厚度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强树脂包钢复合结构，其特征在于，所述复合结构包括钢基体和设置在所述钢基体外表面的覆层，所述覆层包括多个纤维层和多个树脂层，所述纤维层和树脂层交替设置；所述钢基体为实心结构或空心结构。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强树脂包钢复合结构，其特征在于，所述复合结构包括钢基体和设置在所述钢基体外表面的覆层，所述覆层包括多个纤维层和多个树脂层，所述纤维层和树脂层交替设置；所述钢基体为实心结构或空心结构。2.根据权利要求1所述一种纤维增强树脂包钢复合结构，其特征在于，所述钢基体的结构为圆管型钢、方管型钢、板型钢、槽钢、方钢、角钢或工字钢。3.根据权利要求1所述一种纤维增强树脂包钢复合结构，其特征在于，所述纤维层的材质为连续长纤维或连续纤维毡。4.根据权利要求3所述一种纤维增强树脂包钢复合结构，其特征在于，所述连续长纤维选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的任意一种。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙磊，
申请(专利权)人：洛阳拓达运通新材料科技有限公司，沙磊，
类型：新型
国别省市：河南,41