CN104006284A - 一种碳纤维管 - Google Patents
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Abstract
一种碳纤维管，包括至少1个碳纤维模块，所述碳纤维模块包括由外至内层层包裹呈圆管形的第一碳纤维布层、第二碳纤维布层和第三碳纤维布层，所述第一碳纤维布层的碳纤维丝束呈交错设置，所述第二纤维布层、第三碳纤维布层的碳纤维丝束呈平行设置，且第二纤维布层的碳纤维丝束和第三纤维布层的碳纤维丝束呈异向设置。当产品承受外力时，各个走向的碳纤维丝束互相补助，受力均匀，提高了碳纤维管整体强度，增强了产品的整体稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维领域，特别是指一种碳纤维管。
背景技术
碳纤维管具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优点，且强度高，寿命长、耐腐蚀，质量轻、密度低，广泛应用于航空模型飞机、灯用支架、PC设备转轴、蚀刻机、医疗器械、体育器材等机械设备。
目前市场上使用的碳纤维管大都是碳纤维丝束横向、竖向、或成一定角度方向堆叠成型，如中国实用新型专利CN201866511U公开了一种碳纤维管，其结构由内向外包括至少8层碳纤维层，其碳纤维丝束走向分别设置水平、垂直、左右倾斜25度角。采用这样的设计，虽然产品在每个方向都具备强度，但是每层碳纤维丝束走向单一，使用过程中往往出现整体强度不足或者某个方向强度缺失，产品稳定性和安全性不足。
发明内容
本发明提出一种碳纤维管，解决了每层碳纤维走向单一的问题，提高了现有碳纤维管产品稳定性和安全性。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种碳纤维管，包括至少1个碳纤维模块，所述碳纤维模块包括由外至内层层包裹呈圆管形的第一碳纤维布层、第二碳纤维布层和第三碳纤维布层，各所述碳纤维布层包括多组呈规律设置的碳纤维丝束，所述第一碳纤维布层的碳纤维丝束呈交错设置，所述第二纤维布层的碳纤维丝束呈平行设置，所述第三纤维布层的碳纤维丝束呈平行设置，所述第二纤维布层的碳纤维丝束和所述第三纤维布层的碳纤维丝束呈异向设置。
进一步，所述第二碳纤维布层的碳纤维丝束与所述碳纤维管纵轴呈交错设置。
进一步，所述第二碳纤维布层碳纤维丝束与所述碳纤维管纵轴成45度设置。
进一步，所述第三碳纤维布层的碳纤维丝束与所述碳纤维管纵轴呈交错设置。
进一步，所述第三碳纤维布层的碳纤维丝束与所述碳纤维管成45度设置。
进一步，所述碳纤维模块外表面外套设有第四碳纤维布层，所述碳纤维模块内表面还套设有第五碳纤维布层，各所述碳纤维布层包括多组呈规律设置的碳纤维丝束。
进一步，所述第四碳纤维布层的碳纤维丝束呈交错设置。
进一步，所述第四碳纤维布层的碳纤维丝束呈左右10度交叉。
进一步，所述第五碳纤维布层的碳纤维丝束呈交错设置。
进一步，所述第五碳纤维布层的碳纤维丝束呈0度、90度交叉。
本发明有益效果：
本发明提出的一种碳纤维管，可以根据不同需求，调整碳纤维模块的数量，发挥不同的作用。组成碳纤维模块的碳纤维布层采用交错碳纤维丝束和平行走向碳纤维丝束分层交替排布，当产品承受外力时，各个走向的碳纤维丝束互相辅助，均匀受力，提高了碳纤维管整体强度，增强了产品整体的稳定性和安全性，抗拉强度可达2500MPa以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种碳纤维管实施例1立体结构示意图；
图2为本发明一种碳纤维管实施例2立体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1所示本实施例一种碳纤维管，包括2个叠加在一起的碳纤维模块，组成碳纤维模块的碳纤维布层层包裹呈圆筒形。其碳纤维丝束走向规定方法为：将与碳纤纤维管纵轴平行定义为0度，垂直定义为90度。外层碳纤维模块包括第一碳纤维布层1、第二碳纤维布层2和第三碳纤维布层3，其中第一碳纤维布层1的碳纤维丝束呈0度、90度交错设置，第二纤维布层2的碳纤维丝束呈左45度平行设置，第三纤维布层3的碳纤维丝束呈右45度平行设置。内层碳纤维模块包括碳纤维布层第一碳纤维布层4、第二碳纤维布层5、第三碳纤维布层6，其碳纤维丝束走向与外层碳纤维模块相同。圆筒形外表面设置包裹第四碳纤维布层7，其碳纤维丝束设置左右10度交错，圆筒形内表面设置包裹第五碳纤维布层8，其碳纤维丝束呈0度、90度交错设置。
实施例2
参见图2所示本实施例一种碳纤维管，包括2个叠加在一起的碳纤维模块，组成碳纤维模块的碳纤维布层层包裹呈圆筒形。其碳纤维丝束走向规定方法为：将与碳纤维管纵轴平行定义为0度，垂直定义为90度。外层碳纤维模块包括第一碳纤维布层1、第二碳纤维布层2和第三碳纤维布层3，其中第一碳纤维布层的碳纤维丝束呈0度、90度交错设置，第二纤维布层的碳纤维丝束呈左35度平行设置，第三纤维布层的碳纤维丝束呈右35度平行设置。内层碳纤维模块包括第一碳纤维布层4、第二碳纤维布层5和第三碳纤维布层6，其中第一碳纤维布层4的碳纤维丝束呈0度、90度交错设置，第二纤维布层5的碳纤维丝束呈右45度平行设置，第三纤维布层6的碳纤维丝束呈左45度平行设置。圆筒形外表面设置第四碳纤维布层，其碳纤维丝束设置左右20度交错，圆筒形碳纤维模块内表面设置第五碳纤维布层，其碳纤维丝束呈0度、90度交错设置。
本实施例中，碳纤维模块数量为两个，在其他实施例中，所用碳纤维模块数目可以是1个、3个、4个或者更多，这样的结构变化依旧落入本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碳纤维管，其特征在于：包括至少1个碳纤维模块，所述碳纤维模块包括由外至内层层包裹呈圆管形的第一碳纤维布层、第二碳纤维布层和第三碳纤维布层，各所述碳纤维布层包括多组呈规律设置的碳纤维丝束，所述第一碳纤维布层的碳纤维丝束呈交错设置，所述第二纤维布层的碳纤维丝束呈平行设置，所述第三纤维布层的碳纤维丝束呈平行设置，所述第二纤维布层的碳纤维丝束和所述第三纤维布层的碳纤维丝束呈异向设置。
2.如权利要求1所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述第二碳纤维布层的碳纤维丝束与所述碳纤维管纵轴呈交错设置。
3.如权利要求2所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述第二碳纤维布层碳纤维丝束与所述碳纤维管纵轴成45度设置。
4.如权利要求1所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述第三碳纤维布层的碳纤维丝束与所述碳纤维管纵轴呈交错设置。
5.如权利要求4所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述第三碳纤维布层的碳纤维丝束与所述碳纤维管成45度设置。
6.如权利要求1所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述碳纤维模块外表面外套设有第四碳纤维布层，所述碳纤维模块内表面还套设有第五碳纤维布层，各所述碳纤维布层包括多组呈规律设置的碳纤维丝束。
7.如权利要求6所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述第四碳纤维布层的碳纤维丝束呈交错设置。
8.如权利要求7所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述第四碳纤维布层的碳纤维丝束呈左右10度交叉。
9.如权利要求6所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述第五碳纤维布层的碳纤维丝束呈交错设置。
10.如权利要求9所述的一种碳纤维管，其特征在于：所述第五碳纤维布层的碳纤维丝束呈0度、90度交叉。
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