1、化学工艺专业优秀论文 复合电缆芯的研制及性能测试关键词：架空输电导线 环氧树脂 芳纶纤维 复合材料 电缆芯摘要：随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进
2、行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts
3、1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为 1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉
4、伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤
5、成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。正文内容随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630
6、体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达
7、1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯
8、的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤
9、维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基
10、体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹
11、配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高
12、温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作
13、，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。
14、本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为
15、 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小
16、的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，
17、其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为
18、国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）
19、310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1
20、396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达
21、到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下
22、安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度
23、 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃
24、化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯
25、曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯
26、发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mP
27、as，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通
28、过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材
29、料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基
30、纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条
31、件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质
32、量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结
33、合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重
34、量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量
35、。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，
36、在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤
37、维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空
38、输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂的添加量均较接近化学计量添加量，从而确
39、定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，并对其各项性能指标进行了分析测试。 复
40、合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后
41、各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。随着国民经济的快速发展，电力需求不断提高，传统的架空输电导线已经成为电力输送事业的瓶颈，因此，研发
42、新型的、具有高输送量、低弧垂特性的架空输电导线已迫在眉睫。使用耐高温、自身重量轻、热膨胀系数小、比强度高的聚合物基纤维增强复合材料芯代替钢芯铝绞线的钢芯发挥承力作用，可以使导线在更高的温度下安全稳定运行，从而提高输电量，因此成为国际上电工输电新材料研究领域的热点。 本文首先对制造复合材料芯的三种环氧类基体树脂环氧 618 体系、GF630 体系和海因树脂体系的固化工艺及最佳固化剂添加量进行了实验研究，并在此基础上对各树脂体系的粘度、适用期，树脂固化物的热稳定性做了分析对比，结果表明： 三种树脂体系中固化剂添加比例分别为 75%、40%、35%时其各项力学性能、固化度均为各自最大值，而此时固化剂
43、的添加量均较接近化学计量添加量，从而确定了三种树脂体系的各自最佳固化剂添加量。 在研究的三种环氧树脂体系中，60条件下海因树脂体系的粘度小于 800mPas，凝胶时间大于 8 小时，拉伸强度 849MPa，剪切强度（金属对金属）310MPa 均为最高，其断裂伸长率为 33%，与芳纶纤维的断裂伸长率较为匹配；同时该体系的玻璃化温度 Tg 达 1738，及通过热重分析得出的三个温度指数 Ts1933、TA3759、Tzg1872在三种环氧树脂体系中均为最高。因此可初步判断在较高使用温度条件下，该体系具有较高的综合性能，为较优树脂体系。 然后采用手糊成型工艺制备了海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯试样，
44、并对其各项性能指标进行了分析测试。 复合材料线芯的密度为 154g/cm3，在同样的直径和长度下，复合材料缆芯的质量比钢质缆芯的质量减少了 804%；通过 DMA 分析，确定复合材料芯的玻璃化温度为1578，Onset 值为 1396；复合材料线芯的线膨胀系数为较小的负值，即采用复合材料线芯代替钢芯在高温运行情况下不产生弧垂；自制复合材料芯的拉伸强度 388KN（6102MPa） ，拉伸模量 79Gpa，剪切强度 378MPa，弯曲强度 6807MPa，弯曲模量 199Gpa。采用扫描电镜对基体树脂与增强纤维界面结合状况进行了观察，在不同放大倍数的电镜照片上可以看出，未进行剪切破坏前基体树脂与
45、增强纤维界面结合状况良好；经剪切破坏后各纤维表面均附着着一定量的基体树脂，纤维表面较粗糙，说明基体树脂与纤维界面结合良好。 综合分析测试数据，自制复合材料芯的拉伸强度、拉伸模量、剪切强度、弯曲强度、弯曲模量等主要性能指标，远未达到芳纶 1414 纤维的最佳力学性能，其主要原因是本实验采用手糊成型工艺制作，多数纤维并未展直，在受力时不是所有纤维一起承载，未能发挥纤维的全部性能，若采用拉挤成型工艺，所得产品的拉伸性能可以提高 5 倍以上。 最后，参考玻璃纤维复合材料拉挤成型工艺对海因树脂基芳纶纤维增强复合缆芯成型工艺及设备进行了初步设计。特别提醒 ：正文内容由 PDF 文件转码生成，如您电脑未有相
46、应转换码，则无法显示正文内容，请您下载相应软件，下载地址为 http:/ 。如还不能显示，可以联系我 q q 1627550258 ，提供原格式文档。我们还可提供代笔服务，价格优惠，服务周到，包您通过。“垐垯櫃 换烫梯葺铑?endstreamendobj2x 滌甸?*U 躆 跦?l, 墀 VGi?o 嫅#4K 錶 c#x 刔 彟 2Z 皙笜?D 剧珞 H 鏋 Kx 時 k,褝仆? 稀?i 攸闥-) 荮vJ 釔絓|?殢 D 蘰厣?籶(柶胊?07 姻Rl 遜 ee 醳 B?苒?甊袝 t 弟l?%G 趓毘 N 蒖與叚繜羇坯嵎憛?U?Xd* 蛥?-.臟兄+鮶 m4嵸/E 厤U 閄 r塎偨匰忓tQL 綹 eb?抔搉 ok 怊 J?l?庮 蔘?唍*舶裤爞 K 誵Xr 蛈翏磾寚缳 nE 駔殞梕 壦 e 櫫蹴友搇6 碪近躍邀 8 顪?zFi?U 钮 嬧撯暼坻7/?W?3RQ 碚螅 T 憚磴炬 B- 垥 n 國 0fw 丮“eI?a揦(?7 鳁?H?弋睟栴?霽 N 濎嬄! 盯 鼴蝔 4sxr?溣?檝皞咃 hi#?攊(?v 擗谂馿鏤刊 x 偨棆鯍抰Lyy|y 箲丽膈淢 m7 汍衂法瀶?鴫 C?Q 貖 澔?wC(?9m.Ek?腅僼碓 靔 奲?D| 疑維 d袣箈 Q| 榉慓採紤婏(鞄-h-蜪7I冑?匨+蘮.-懸 6 鶚?蚧?铒鷈?叛牪?蹾 rR?*t? 檸?籕
