【技术实现步骤摘要】
本申请涉及间隔棒领域，特别是涉及一种碳纤维铝合金间隔棒及其制备方法。
技术介绍
1、导线间隔棒普遍应用于架空输电线路中，主要用于限制子导线间的相对运动及保护分裂导线的几何形状。在电力系统的多分裂高压输电线路中，一般每隔50或60米就安装一个分裂导线间隔棒，以此来抑制高压导线的微风振动和次档距振荡，保证电力系统的安全运行。
2、中国专利申请号为cn201910222689.5，公开了一种三分裂间隔棒，该技术方案的三分裂间隔棒采用高强度铝合金，从而可以通过热处理提高材料的强度，以大大降低材料重量。从而安装操作简便，能够有效节约能耗、节约成本。
3、但是现有的铝合金间隔棒采用铸造工艺，在生产制造过程中可能会存在细微气孔、裂纹等缺陷，导致产品机械性能下降明显，实际运行过程中间隔棒处于室外高空中，昼夜过程中高低温持续变化，甚至冬季恒低温状态下，铝合金的性能降低，就会出现应力集中部位断裂的可能。
4、因此本专利技术提出一种碳纤维铝合金间隔棒及其制备方法。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的至少一个方面的技术问题，本专利技术提出一种碳纤维铝合金间隔棒及其制备方法。
2、一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，所述制备方法包括：
3、s1制备框架模具，按照间隔棒种类制作对应的铝合金框架模具，所述铝合金框架模具包括金属定模和金属动模，在金属定模和金属动模的表面喷涂脱模剂；
4、s2铝材料精炼，首先将原料铝锭加入反射炉或电阻炉内加
5、s3铝框架定型:将液态金属注入高强度的金属定模内，再对金属动模持续施以机械静压力，使液态金属在压力作用下形成铝合金框架；
6、s4框架表面处理:将铝合金框架放入热处理炉中，加热至500～600度并保持5-10小时，再瞬间放入水箱中降温，进行固溶处理和边缘清理，切除浇注系统，打磨铝合金框架的毛刺和飞边，并使铝合金框架的表面打磨平整；
7、s5碳纤维复合支撑层准备：根据铝合金框架将碳纤维预浸料剪裁至对应的形状，所需碳纤维预浸料的层数在5-20层；将碳纤维预浸料浸渍胶粘剂；
8、s6预浸料铺层：在金属定模和金属动模内先涂覆脱模剂，再将上述裁剪好的碳纤维预浸料分别在金属定模和金属动模进行铺层；
9、s7碳纤维复合支撑层固化：将铝合金框架放入金属定模中，再使金属动模闭合，将整个铝合金框架模具装入真空装置中并抽真空，将抽真空后的铝合金框架模具置入热压罐热压；随后进行分段式加热固化，使得碳纤维复合支撑层固定在铝合金框架表面，得到间隔棒本体框架；
10、s8冷却成型、装配：等待模量冷却，将间隔棒本体框架进行脱模，然后清理模具，再将间隔棒本体框架和阻尼线夹进行连接，形成导线阻尼间隔棒。
11、作为优选，所述铝合金框架采用的铝合金质量百分比如下：s i为5.0～9.50％,fe为0.25～0.35％,cu为0.10～0.20％,mg为0.10～0.20％,t i为0.10～0.20％,mn为0.05～0.10％,zn为0.05～0.10％，其他余量为al。
12、作为优选，步骤s7中所述抽真空过程具体为：对铝合金框架模具的所有利角、边角使用导气棉包裹后，再将铝合金框架模具和导气棉装入真空装置，抽空完成后对铝合金框架模具进行密封性检测。
13、作为优选，步骤s7中所述分段式加热固化过程还包括，将所述铝合金框架模具在80～90℃温度下，预热30～50分钟，再在150～180℃温度下，持续60-90分钟，最后恒温60℃保持30分钟，然后再自然冷却。
14、作为优选，所述碳纤维预浸料为碳纤维布层，所述碳纤维布层由纵向碳纤维和横向碳纤维依次交织而成。
15、作为优选，所述纵向碳纤维和横向碳纤维交织的角度为45～90度。
16、作为优选，所述碳纤维铝合金间隔棒的抗拉强度σb≥225mpa，伸长率δ≥5％。
17、作为优选，所述胶粘剂为环氧树脂、聚氨酯、聚醋酸乙烯中的一种。
18、作为优选，所述脱模剂为硬脂酸、硬脂酸盐、卵磷酸、烷基磷酯酸或蜡中的一种。
19、一种纤维铝合金间隔棒，包括间隔棒本体框架和阻尼线夹，所述间隔棒本体框架包括铝合金框架和碳纤维复合支撑层，所述间隔棒本体框架为二分裂导线间隔棒、四分裂导线间隔棒、六分裂导线间隔棒或八分裂导线间隔棒。
20、本专利技术带来的有益效果是：
21、碳纤维具有高强度、高刚性和轻质的特性，而铝合金则具有优良的塑性和加工性能，这两种材料的组合可以充分发挥各自的优势，达到更好的性能，碳纤维和铝合金成型材料，提高强度和耐腐蚀，也能够再同等强度下，减轻其重量；
22、铝合金框架是碳纤维铝合金间隔棒结构的基本组成部分，铝合金基体主要承担剪切载荷，并协调各个方向的力学性能；
23、碳纤维复合支撑层是碳纤维铝合金间隔棒结构的核心组成部分，其具有高强度、高刚度、低密度，在碳纤维铝合金间隔棒结构中，碳纤维复合支撑层主要承担拉伸和压缩载荷，并保持结构的稳定性。
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1.一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，所述铝合金框架采用的铝合金质量百分比如下：Si为5.0～9.50％,Fe为0.25～0.35％,Cu为0.10～0.20％,Mg为0.10～0.20％,Ti为0.10～0.20％,Mn为0.05～0.10％,Zn为0.05～0.10％，其他余量为Al。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，步骤S7中所述抽真空过程具体为：对铝合金框架模具的所有利角、边角使用导气棉包裹后，再将铝合金框架模具和导气棉装入真空装置，抽空完成后对铝合金框架模具进行密封性检测。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，步骤S7中所述分段式加热固化过程还包括，将所述铝合金框架模具在80～90℃温度下，预热30～50分钟，再在150～180℃温度下，持续60-90分钟，最后恒温60℃保持30分钟，然后再自然冷却。
5.根据权利要求4所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，所述纵向碳纤维和横向碳纤维交织的角度为45～90度。
7.根据权利要求6所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，所述碳纤维铝合金间隔棒的抗拉强度σb≥225MPa，伸长率δ≥5％。
8.根据权利要求1所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，所述胶粘剂为环氧树脂、聚氨酯、聚醋酸乙烯中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，所述脱模剂为硬脂酸、硬脂酸盐、卵磷酸、烷基磷酯酸或蜡中的一种。
10.一种纤维铝合金间隔棒，使用如权利要求1-9任一项的制备方法，其特征在于，包括间隔棒本体框架和阻尼线夹，所述间隔棒本体框架包括铝合金框架和碳纤维复合支撑层，所述间隔棒本体框架为二分裂导线间隔棒、四分裂导线间隔棒、六分裂导线间隔棒或八分裂导线间隔棒。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，所述铝合金框架采用的铝合金质量百分比如下：si为5.0～9.50％,fe为0.25～0.35％,cu为0.10～0.20％,mg为0.10～0.20％,ti为0.10～0.20％,mn为0.05～0.10％,zn为0.05～0.10％，其他余量为al。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，步骤s7中所述抽真空过程具体为：对铝合金框架模具的所有利角、边角使用导气棉包裹后，再将铝合金框架模具和导气棉装入真空装置，抽空完成后对铝合金框架模具进行密封性检测。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维铝合金间隔棒的制备方法，其特征在于，步骤s7中所述分段式加热固化过程还包括，将所述铝合金框架模具在80～90℃温度下，预热30～50分钟，再在150～180℃温度下，持续60-90分钟，最后恒温60℃保持30分钟，然后再自然冷却。
5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴济真，陈琼南，张丽萍，叶夏磊，陈斌，朱贤广，梅明，
申请(专利权)人：金锚电力控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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