CN104059325A

CN104059325A - 一种电缆加强筋

Info

Publication number: CN104059325A
Application number: CN201410248684.7A
Authority: CN
Inventors: 王灵
Original assignee: Sichuan Aerospace Wuyuan Composite Co Ltd
Current assignee: Sichuan Aerospace Wuyuan Composite Co Ltd
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: CN104059325B

Abstract

本发明涉及一种电缆用加强筋，包括连续玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维和树脂基体，连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上，以重量百分比计：连续玄武岩纤维：35%～48，玻璃纤维：2%～8%，碳纤维：6%～12%，树脂基体：37%～62%。本发明大大提高了电缆的强度和柔韧性，达到海底环境对电缆的要求。

Description

一种电缆加强筋

技术领域

本发明涉及一种电信号传输的电缆，尤其涉及一种可增强电缆强度和柔韧性的加强筋。

背景技术

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,或Fiber Reinforced Plastic,简称FRP)是由增强纤维材料,如玻璃纤维,碳纤维,芳纶纤维等,与基体材料经过缠绕,模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。根据增强材料的不同,常见的纤维增强复合材料分为玻璃纤维增强复合材料(GFRP),碳纤维增强复合材料(CFRP)以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)。由于纤维增强复合材料具有如下特点:(1)比强度高,比模量大;(2)材料性能具有可设计性:(3)抗腐蚀性和耐久性能好;(4)热膨胀系数与混凝土的相近。这些特点使得FRP材料能满足现代结构向大跨、高耸、重载、轻质高强以及在恶劣条件下工作发展的需要,同时也能满足现代建筑施工工业化发展的要求,因此被越来越广泛地应用于各种民用建筑、桥梁、公路、海洋、水工结构以及地下结构等领域中。

电缆通常是由几根或几组导线（每组至少两根）绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。多架设在空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送。

电缆主要由以下4部分组成。①导电线心：用高电导率材料（铜或铝）制成。根据敷设使用条件对电缆柔软程度的要求，每根线心可能由单根导线或多根导线绞合而成。②绝缘层：用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数。电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。电缆常以绝缘材料分类，例如油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆等。③密封护套：保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采用铅或铝挤压密封护套。④保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外（称铠装电缆），铠装层同时起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作用。为了避免钢带、钢丝受周围媒质的腐蚀，一般在它们外面涂以沥青或包绕浸渍黄麻层或挤压聚乙烯、聚氯乙烯套。

电缆的强度要求和柔韧性要求都比较高，尤其是在复杂的海底环境中，都要求其要求电缆具有很高的强度和柔韧性，而普通的电缆根本无法达到要求。

发明内容

为了克服现有电缆无法达到海底环境要求的缺陷，本发明提供了一种电缆用加强筋，在电缆内绞合上该加强筋，就能大大提高了电缆的强度和柔韧性，达到海底环境对电缆的要求。

一种电缆用加强筋，其特征在于：包括连续玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维和树脂基体，连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上，以重量百分比计：

连续玄武岩纤维：35%~48%

玻璃纤维：2%~8%

碳纤维：6%~12%

树脂基体：37%~62%。

所述树脂基体为酚醛树脂、聚氯乙烯树脂或者两者的混合树脂。

所述连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上的分布形式为：三角形分布、圆形分布或者环形分布。

所述三角形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维各自分布在三角形的三个点上。

所述圆形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维位于圆心位置，玻璃纤维和碳纤维间隔分布在圆弧上。

所述环形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维呈环状分布，连续玄武岩纤维位于最里层，玻璃纤维位于中间层，碳纤维位于最外层。

本发明具有以下优点：

1、本发明的加强筋由于是由连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上，连续玄武岩纤维大大增强加强筋的强度，碳纤维和玻璃纤维增加加强筋的柔韧性，将该加强筋绞合在现有的电缆上，起到一个吸收力的作用，在弯曲电缆和拉扯电缆时，这些力都被转嫁到加强筋上，通过加强筋的作用，大大提高了电缆的强度和柔韧性，壳用于海底电缆的铺设。连续玄武岩纤维：35%~48%，玻璃纤维：2%~8%，碳纤维：6%~12%，树脂基体：37%~62%，通过这样的比例限制，能将三种各自的作用和优势组合起来使用，使得三者发挥出自己的最大优势，同时还能达到要求。

2、本发明连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上的分布形式为：三角形分布、圆形分布或者是环形分布。三角形分布，三者之间形成一个互补，互相形成一个拉扯力，增加加强筋的强度和韧性。

附图说明

图1为加强筋中三种纤维的一种分布形式；

图2为加强筋中三种纤维的另种分布形式；

图3为加强筋中三种纤维的第三种分布形式；

图中标记 1、连续玄武岩纤维，2、玻璃纤维，3、碳纤维，4、树脂基体。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中，包括连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2、碳纤维3和树脂基体4，连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2和碳纤维3复合在树脂基体4上，以重量百分比计：

连续玄武岩纤维：35%

玻璃纤维：2%

碳纤维：12%

树脂基体：51%。

所述树脂基体为酚醛树脂

所述连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2和碳纤维3复合在树脂基体4上的分布形式为：三角形分布。

所述三角形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2和碳纤维3各自分布在三角形的三个点上。

实施例2

如图2所示，在本实施例中，包括连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2、碳纤维3和树脂基体4，连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2和碳纤维3复合在树脂基体4上，以重量百分比计：

连续玄武岩纤维：48%

玻璃纤维：8%

碳纤维：6%

树脂基体：34%。

所述树脂基体为聚氯乙烯树脂。

所述连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上的分布形式为：圆形分布

所述圆形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维1位于圆心位置，玻璃纤维2和碳纤维3间隔分布在圆弧上。

实施例3

如图3所示，在本实施例中，包括连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2、碳纤维3和树脂基体4，连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2和碳纤维3复合在树脂基体4上，以重量百分比计：

连续玄武岩纤维：40%

玻璃纤维6%

碳纤维：8%

树脂基体：46%。

所述树脂基体为酚醛树脂和聚氯乙烯树脂两者的混合树脂。

所述连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上的分布形式为：环形分布。

所述环形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2和碳纤维3呈环状分布，连续玄武岩纤维1位于最里层，玻璃纤维2位于中间层，碳纤维3位于最外层。

实施例4

在本实施例中，包括连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2、碳纤维3和树脂基体4，连续玄武岩纤维1、玻璃纤维2和碳纤维3复合在树脂基体4上，以重量百分比计：

连续玄武岩纤维：42%

玻璃纤维：7%

碳纤维：12%

树脂基体：39%。

所述树脂基体为酚醛树脂和聚氯乙烯树脂两者的混合树脂。

实施例5

连续玄武岩纤维：45%

玻璃纤维：6%

碳纤维：10%

树脂基体：39%。

所述树脂基体为聚氯乙烯树脂。

Claims

1.一种电缆用加强筋，其特征在于：包括连续玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维和树脂基体，连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上，以重量百分比计：

连续玄武岩纤维：35%~48%

玻璃纤维：2%~8%

碳纤维：6%~12%

树脂基体：37%~62%。

2.根据权利要求1所述的一种电缆用加强筋，其特征在于：所述树脂基体为酚醛树脂、聚氯乙烯树脂或者两者的混合树脂。

3.根据权利要求1或2所述的一种电缆用加强筋，其特征在于：所述连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维复合在树脂基体上的分布形式为：三角形分布、圆形分布或者环形分布。

4.根据权利要求3所述的一种电缆用加强筋，其特征在于：所述三角形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维各自分布在三角形的三个点上。

5.根据权利要求3所述的一种电缆用加强筋，其特征在于：所述圆形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维位于圆心位置，玻璃纤维和碳纤维间隔分布在圆弧上。

6.根据权利要求3所述的一种电缆用加强筋，其特征在于：所述环形分布的具体分布形式为：连续玄武岩纤维、玻璃纤维和碳纤维呈环状分布，连续玄武岩纤维位于最里层，玻璃纤维位于中间层，碳纤维位于最外层。