CN104802419B - 一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管及其制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括将纤维缠绕至外螺纹模具上，外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，首先纤维在0～10N的张力条件下，按照0～90°的角度在模具上缠绕一层后，再按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，将上一层纤维压进螺槽内，反复缠绕将螺槽缠满，然后按照纤维与模具轴向成0～90°将纤维在5～30N张力的条件下缠绕5～100层结束缠绕，形成复合材料管；最后将复合材料管固化定型后通过抽出中心棒，将围绕在芯棒上的圆环状工装取出，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管。本发明可以解决复合材料管抗弯刚度、抗弯和抗扭转疲劳性能差的问题，将广泛应用于交通、能源、工业、航空航天和军事等领域。

Description

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管及其制备方法

技术领域

本发明属于复合材料领域，涉及一种高强、抗弯和抗扭转疲劳性能的纤维增强复合材料管及其制备方法。

背景技术

复合材料管件是工程上常用的一种结构件，管型制品的特点是中空、环向连续封闭、轴向具有一定的长度，具有较高的轴向和环向力学性能，可用于承受轴向拉压、弯曲和扭转，具有较高的结构效率，是各种结构中常见的结构零部件形式之一。常见的管型制品有飞机、车船、机械中的传动轴、飞机/直升机上的尾椎管\导弹桶身/头椎/尾喷管、螺旋桨/旋翼/风机叶片蒙皮的异形截面管、筒型压力容器、空间桁架常用的管型受力杆件、缓冲吸能装置中的吸能管、飞机/直升机结构中的管梁、工业管道、弯头等。在材料轻量化的今天，抗弯和抗扭强度高的更轻的复合材料管成为了近年来结构件的必要选择。目前一般采用加厚的铺层和加大直径提高复合材料的抗弯和抗扭转疲劳性能，但这些方法将使复合材料管的重量会超过带有增强结构的金属管件，使轻量化效果不明显。目前有报道采用石膏模具制备具有竹节结构增强的复合材料管，抗弯刚度、抗弯和抗扭转疲劳性能差，但其制备方法复杂，不可能实现批量化(CN101214729A)。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提出一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管及其制备方法，该制备方法可根据的不同的应用性能要求制备重量轻、强度高、刚度高、抗弯和抗扭转疲劳的复合材料管，该复合材料管由于制造简单，可实现工业化生产，可有效提高复合材料的刚度，有效降低复合材料管的重量。

为实现上述目的，本发明可通过以下技术方案予以解决：

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将纤维缠绕至外螺纹模具上，所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，首先纤维在0～10N的张力条件下，按照0～90°的角度在模具上缠绕一层后，再以10～30N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，将上一层纤维压进螺槽内，反复缠绕2～50次将螺槽缠满，然后按照纤维与模具轴向成0～90°将纤维在5～30N张力的条件下缠绕5～100层结束缠绕，形成复合材料管；通过反复缠绕形成内加强筋的结构。

2)最后将所述复合材料管固化定型后通过反方向旋转脱出所述外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管。

作为优选的技术方案：

本发明中，所述外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，所述的螺槽为沿着所述圆环状工装表面开，圆环状工装分为4～10片圆弧。为了使模具容易脱模，采用多篇模具组合形成一个可以方便拆卸的模具。

本发明中，所述圆环状工装上设置有直径为2～6mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构；所述中心棒采用0.1～10°的脱模锥度。通过这种方式可以实现机械化操作。

本发明中，所述复合材料管未脱模前在旋转烘箱内，以5～10r/min的速度旋转，在60～80℃固化0.5～2h，90～120℃固化0.5～2h，150～200℃固化0.5～3h。根据不同的性能要求选择不同的树脂体系，而不同的树脂体系具有不同的固化制度。

本发明中，所述预浸料为纤维预浸料或织物预浸料。本发明可以实现纤维或织物的缠绕。

本发明中，所述预浸料为在线预浸的预浸料，即纤维在缠绕前进行浸泡树脂。在线预浸的优点是成本低。

本发明中，所述纤维为高性能纤维，包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶、高模量聚乙烯纤维、硼纤维、石英纤维、陶瓷纤维、聚对亚苯基苯并双恶唑纤维及以上任两种或两种以上的组合。在纤维中选择几种纤维为具有特色的纤维，可以使所得的复合材料管的重量更轻，结构更加稳定。

本发明还提出通过以上制备方法制备的复合材料管，其内表面设有径向为螺旋状的内螺纹加强筋。

作为优选的技术方案：

本发明中，所述内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为30～89°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；所述内螺纹加强筋在承受抗扭转性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为1～60°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构。

本发明中，所述内螺纹加强筋的螺纹宽度为0.5～10mm；所述内螺纹加强筋的方便脱模的螺纹截面形状为三角形、半圆形或梯形。

有益效果

由于采用以上技术方案，本发明的一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管及其制备方法，通过有螺旋形螺槽的外螺纹模具，可根据的不同的应用性能要求制备重量轻、强度高、刚度高、抗弯和抗扭转疲劳的复合材料管，该复合材料管由于制造简单，可实现工业化生产，可有效提高复合材料的刚度和重量。该复合材料管采用形成的加强筋增强，可以解决复合材料管抗弯刚度、抗弯和抗扭转疲劳性能差的问题，另外制作的具有此特征的薄壁复合材料管可作为卷绕和缠绕的模芯，能实现高强复合材料管件的批量化生产，该结构可有效延长复合材料管的使用寿命，并提高使用安全性。该复合材料管件作为机械传动轴可提高使用安全性和燃油效率，有效隔绝噪声与减震，将广泛应用于交通、能源、工业、航空航天和军事等领域。

附图说明

图1为本发明复合材料管结构示意图；

图2为本发明复合材料管剖面图；

图3为本发明中外螺纹模具结构示意图；

图4为本发明中外螺纹模具截面示意图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明：

实施例1

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)先将碳纤维进行树脂浸泡形成碳纤维预浸料，该碳纤维预浸料的厚度为1mm，然后将碳纤维缠预浸料绕至外螺纹模具上，外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的深度为2mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，圆环状工装分为4片圆弧，圆环状工装上设置有直径为2mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构，中心棒采用0.1°的脱模锥度，首先碳纤维预浸料在0N的张力条件下，按照0°的角度在模具上缠绕一层；

2)再以10N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕2次将螺槽缠满；

4)然后按照碳纤维预浸料与模具轴向成0°将碳纤维预浸料在5N张力的条件下缠绕5层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以5r/min的速度旋转，在60℃固化0.5h，90℃固化0.5h，150℃固化0.5h，固化定型后通过反方向旋转脱出外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该具有内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为89°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为0.5mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为三角形。

实施例2

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)先将玻璃纤维进行树脂浸泡形成玻璃纤维预浸料，该玻璃纤维预浸料的厚度0.5，然后将玻璃纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上，外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的厚度为5mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，本实施例中，圆环状工装分为10片圆弧，圆环状工装上设置有直径为6mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构；中心棒采用10°的脱模锥度，首先玻璃纤维预浸料在5N的张力条件下，按照45°的角度在模具上缠绕一层；

2)再以20N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕10次将螺槽缠满；

4)然后按照玻璃纤维预浸料与模具轴向成15°将玻璃纤维预浸料在10N张力的条件下缠绕20层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以6r/min的速度旋转，在70℃固化2h，100℃固化1h，200℃固化2h，固化定型后通过反方向旋转脱出外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该具有内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为30°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为10mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为半圆形。

实施例3

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将厚度为0.6mm的芳纶预浸料缠绕至外螺纹模具上，所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的深度为12mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，本实施例中，圆环状工装分为5片圆弧，圆环状工装上设置有直径为3mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构；所述中心棒采用6°的脱模锥度，首先芳纶预浸料在2N的张力条件下，按照10°的角度在模具上缠绕一层

2)再以10N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕20次将螺槽缠满；

4)然后按照芳纶预浸料与模具轴向成80°将芳纶预浸料在20N张力的条件下缠绕50层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以6r/min的速度旋转，在65℃固化1.5h，100℃固化0.5h，150℃固化0.5h，固化定型后通过反方向旋转脱出外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该具有内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为80°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为8mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为梯形。

实施例4

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将厚度为0.9mm的高模量聚乙烯纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上，所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的深度为45mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，本实施例中，圆环状工装分为4片圆弧，圆环状工装上设置有直径为5mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构，中心棒采用8°的脱模锥度，首先高模量聚乙烯纤维预浸料在10N的张力条件下，按照90°的角度在模具上缠绕一层；

2)再以30N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕50次将螺槽缠满；

4)然后按照高模量聚乙烯纤维预浸料与模具轴向成90°将高模量聚乙烯纤维预浸料在30N张力的条件下缠绕100层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以10r/min的速度旋转，在80℃固化2h，120℃固化2h，200℃固化3h，固化定型后通过反方向旋转脱出所述外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该内螺纹加强筋在承受抗扭转性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为1°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为0.5mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为三角形。

实施例5

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将厚度为1mm的硼纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上，所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的深度为50mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，圆环状工装分为10片圆弧，圆环状工装上设置有直径为6mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构；中心棒采用0.1°的脱模锥度，首先硼纤维预浸料在10N的张力条件下，按照60°的角度在模具上缠绕一层

2)再以10N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕50次将螺槽缠满；

4)然后按照硼纤维预浸料与模具轴向成50°将硼纤维预浸料在5N张力的条件下缠绕60层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以5r/min的速度旋转，在60℃固化2h，100℃固化2h，160℃固化2h，固化定型后通过反方向旋转脱出外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该内螺纹加强筋在承受抗扭转性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为60°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为8mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为半圆形。

实施例6

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将厚度为0.5mm的石英纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上，外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，厚度为1mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，圆环状工装分为4片圆弧，圆环状工装上设置有直径为2mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构，中心棒采用0.1°的脱模锥度，首先石英纤维预浸料在5N的张力条件下，按照45°的角度在模具上缠绕一层；

2)再以10N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕2次将螺槽缠满；

4)然后按照石英纤维预浸料与模具轴向成0°将石英纤维预浸料在5N张力的条件下缠绕5层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以5r/min的速度旋转，在60℃固化0.5h，90℃固化0.5h，150℃固化0.5h，固化定型后通过反方向旋转脱出外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该具有内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为89°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为0.5mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为三角形。

实施例7

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将厚度为1mm的陶瓷纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上，外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的深度为10mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，本实施例中，圆环状工装分为10片圆弧，圆环状工装上设置有直径为6mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构；中心棒采用10°的脱模锥度，首先陶瓷纤维预浸料在5.5N的张力条件下，按照48°的角度在模具上缠绕一层

2)再以20N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕10次将螺槽缠满；

4)然后按照陶瓷纤维预浸料与模具轴向成15°将陶瓷纤维预浸料在10N张力的条件下缠绕20层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以6r/min的速度旋转，在70℃固化2h，100℃固化1h，200℃固化2h，固化定型后通过反方向旋转脱出外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该具有内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为30°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为10mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为半圆形。

实施例8

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将厚度为0.8mm的聚对亚苯基苯并双恶唑(PBO)纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上，所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的深度为16mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，本实施例中，圆环状工装分为5片圆弧，圆环状工装上设置有直径为3mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构；所述中心棒采用6°的脱模锥度，首先聚对亚苯基苯并双恶唑(PBO)纤维预浸料在2N的张力条件

2)下，按照10°的角度在模具上缠绕一层；

3)再以10N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

4)重复步骤1)和2)反复缠绕20次将螺槽缠满；

5)然后按照聚对亚苯基苯并双恶唑(PBO)纤维预浸料与模具轴向成80°将聚对亚苯基苯并双恶唑(PBO)纤维预浸料在20N张力的条件下缠绕50层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以6r/min的速度旋转，在65℃固化1.5h，100℃固化0.5h，150℃固化0.5h，固化定型后通过反方向旋转脱出外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该具有内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为80°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为8mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为梯形。

实施例9

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将厚度为0.5mm的陶瓷纤维预浸料和石英纤维预浸料缠绕至外螺纹模具上，所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的深度25mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，本实施例中，圆环状工装分为4片圆弧，圆环状工装上设置有直径为5mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构，中心棒采用8°的脱模锥度，首先陶瓷纤维预浸料和石英纤维预浸料在10N的张力条件下，按照90°的角度在模具上缠绕一层；

2)再以30N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕50次将螺槽缠满；

4)然后按照陶瓷纤维预浸料和石英纤维预浸料与模具轴向成90°将陶瓷纤维预浸料和石英纤维预浸料在30N张力的条件下缠绕100层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以6r/min的速度旋转，在80℃固化0.5h，110℃固化2h，200℃固化2.5h，固化定型后通过反方向旋转脱出所述外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该内螺纹加强筋在承受抗扭转性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为1°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为0.5mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为三角形。

实施例10

一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将厚度为1mm的织物预浸料缠绕至外螺纹模具上，所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，螺槽的深度为20mm，如图3、4所示，外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，螺槽沿着工装表面开，本实施例中，圆环状工装分为5片圆弧，圆环状工装上设置有直径为3mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构；所述中心棒采用6°的脱模锥度，首先织物预浸料在2N的张力条件下，按照10°的角度在模具上缠绕一层；

2)再以10N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内，从螺槽的左边开始绕一直到螺槽的最右边；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕20次将螺槽缠满；

4)然后按照织物预浸料与模具轴向成80°将织物预浸料在20N张力的条件下缠绕50层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管在旋转烘箱内，以6r/min的速度旋转，在65℃固化1.5h，100℃固化0.5h，150℃固化0.5h，固化定型后通过反方向旋转脱出外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管，如图1、2所示，该具有内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为80°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；内螺纹加强筋的螺纹宽度为8mm；内螺纹加强筋的螺纹截面形状为梯形。

但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (10)

1.一种高强、抗弯和抗扭转疲劳复合材料管的制备方法，其特征在于，该复合材料管具有内螺纹，包括以下步骤：

1)将预浸料缠绕至外螺纹模具上，所述外螺纹模具为开有螺旋状螺槽的螺柱，首先纤维在0～10N的张力条件下，按照0～90°的角度在模具上缠绕一层，

2)再以10～30N张力条件下按照螺槽的角度缠绕到螺槽内；

3)重复步骤1)和2)反复缠绕2～50次将螺槽缠满；

4)然后按照纤维与模具轴向成0～90°将纤维在5～30N张力的条件下缠绕5～100层结束缠绕，形成复合材料管；

5)最后将所述复合材料管固化定型后通过反方向旋转脱出所述外螺纹模具，得到具有内螺纹加强筋的复合材料管。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述外螺纹模具包括一中心棒，及以该中心棒的中心为圆心且固定在该中心棒上的圆环状工装，所述的螺槽为沿着所述圆环状工装表面开，圆环状工装分为4～10片圆弧。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述圆环状工装上设置有直径为2～6mm的螺孔，通过螺栓连接脱模机构；所述中心棒采用0.1～10°的脱模锥度。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述复合材料管未脱模前在旋转烘箱内，以5～10r/min的速度旋转，在60～80℃固化0.5～2h，90～120℃固化0.5～2h，150～200℃固化0.5～3h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述预浸料为纤维预浸料或织物预浸料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述预浸料为在线预浸的预浸料，即纤维在缠绕前进行浸泡树脂。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述纤维为高性能纤维，包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶、高模量聚乙烯纤维、硼纤维、石英纤维、陶瓷纤维、聚对亚苯基苯并双恶唑纤维及以上任两种或两种以上的组合。

8.通过以上权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于：所述复合材料管的内表面设有径向为螺旋状的内螺纹加强筋。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述内螺纹加强筋在承受抗弯性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为30～89°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构；所述内螺纹加强筋在承受抗扭转性能时，螺纹与复合材料管轴中心线的角度为1～60°，对应的模具为含有贯穿的相应螺纹结构。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述内螺纹加强筋的螺纹宽度为0.5～10mm；所述内螺纹加强筋的螺纹截面形状为三角形、半圆形或梯形。

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