CN112721345A - 一种用于通信天线用复合材料抱杆结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于通信天线用复合材料抱杆结构及其制备方法，该抱杆结构的复合材料抱杆结构为圆柱形，壁厚为3mm‑8mm，外径尺寸为30‑300mm，复合材料抱杆结构的内编织层、横向纤维层、纵向纤维层和外编织层从内到外依次设置，或者内编织层、纵向纤维层、横向纤维层和外编织层从内到外依次设置，内编织层和外编织层编织方向相同。本发明用于通信天线的支撑，具有高强轻质、不干扰信号、绝缘、耐腐蚀免维护、防盗取的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于通信天线用复合材料抱杆结构及其制备方法，属于复合材料技术领域。
背景技术
传统天线抱杆复合材料抱杆均采用金属材质，在特殊的环境下，如盐雾、海水、酸性等环境下易腐蚀，需要大约每半年左右的时间对金属抱杆进行一次防锈处理。且金属材质是可回收材料，易被他人盗取。
发明内容
本发明为了解决上述背景技术中提到的问题，提出一种用于通信天线用复合材料抱杆结构及其制备方法，用于通信天线的支撑，具有高强轻质、不干扰信号、绝缘、耐腐蚀免维护、防盗取的特点。
本发明提出一种用于通信天线用复合材料抱杆结构，所述复合材料抱杆结构为圆柱形，壁厚为3mm-8mm，外径尺寸为30-300mm，复合材料抱杆结构包括内编织层、横向纤维层、纵向纤维层和外编织层，所述内编织层、横向纤维层、纵向纤维层和外编织层从内到外依次设置，或者内编织层、纵向纤维层、横向纤维层和外编织层从内到外依次设置，所述内编织层和外编织层编织方向相同，
优选地，所述内编织层、横向纤维层、纵向纤维层和外编织层采用玻璃纤维、碳纤维或者玄武岩纤维中的一种或几种。
优选地，所述内外编织层和纵向纤维层采用玻璃纤维，横向纤维层采用碳纤维。
优选地，所述内外编织层采用玄武岩纤维，纵向纤维层和横向纤维层采用玻璃纤维。
优选地，所述内编织层和外编织层均是通过卧式编织机编织而成，编织形式相同。
优选地，所述内横向纤维层是通过双向缠绕机缠绕而成。
一种所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)通过远程联动控制软件，将增强纤维通过卧式编织机制作成内编织层，
(2)然后将单向纤维通过单向纤维穿纱板整形成为纵向纤维层，
(3)通过双向缠绕机缠绕机制成横向纤维层，
(4)最后通过第二台卧式编织机制作层外编织层，
(5)将制作出的四个结构层一同进入气压浸胶盒中浸润树脂体系，通过加热的金属成型模具加热固化成型，所述加热温度为120-160度。
优选地，所述控制软件包括拉挤机速度控制软件、编织机速度控制软件和缠绕机速度控制软件。
优选地，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和有机纤维中的一种或几种。
优选地，所述树脂体系包括不饱和树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂或氰酸脂树脂。
本发明所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构及其制备方法的有益效果为：
1、本发明所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构，其优点在于重量是金属的4分之一，抗拉强度确是金属抱杆的3倍，同时复合材料本身是绝缘材料不会影响信号。
2、本发明所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构，采用内编织层、横向纤维层、纵向纤维层和外编织层的结构，提高抱杆的抗扭及整体刚度性能，提高抱杆环向抱紧力，能够使通信天线挂载更牢固。
3、本发明所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构的制备方法，工艺简单易操作，适合工业推广。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明所述的一种用于通信天线用复合材料抱杆结构的结构示意图；
其中，1-外编织层，2-纵向纤维层，3-横向纤维层，4-内编织层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：
具体实施方式一：参见图1说明本实施方式。本实施方式所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构，所述复合材料抱杆结构为圆柱形，壁厚为3mm-8mm，外径尺寸为30-300mm，复合材料抱杆结构包括内编织层4、横向纤维层3、纵向纤维层2和外编织层1，所述内编织层4、横向纤维层3、纵向纤维层2和外编织层1从内到外依次设置，或者内编织层4、纵向纤维层2、横向纤维层3和外编织层1从内到外依次设置，所述内编织层4和外编织层1编织方向相同，
内外编织层是固定的顺序，其余可以改变顺序，整体结构性能不变，例如从内到外：内编织层4、横向纤维层3、纵向纤维层2、外编织层1，也可以为：内编织层4、纵向纤维层2、横向纤维层3、外编织层1。
所述内编织层4：提高抱杆的抗扭及整体刚度性能。
所述横向纤维层3：提高抱杆环向抱紧力，能够使通信天线挂载更牢固，不滑动。
所述纵向纤维层2：提高抱杆抗弯强度，挂载天线后提高迎风载荷。
所述外编织层1：提高抱杆的抗扭及整体刚度。
这四层每层都不可缺少，它们是通过形成的整体进行受力的，缺少会使抱杆整体结构性能如：抗拉强度、抗扭强度、横向抱紧力，抗弯强度等产生影响。
每层的材料可以不同，如：内外编织层、纵向纤维层可以采用玻璃纤维，横向纤维层用碳纤维。或者内外编织层用玄武岩纤维，纵向纤维层及横向纤维层用玻璃纤维等，每层都可以采用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维。
内编织层4和外编织层1均是通过卧式编织机编织而成，编织形式相同，但编织角度、编织所用材料可以不同。
横向纤维层3是由内外缠绕层通过双向缠绕机制成，内外缠绕方向是相反的，例如：内缠绕层是顺时针方向，外缠绕层则是逆时针方向，两者缠绕间距一致。
所述复合材料抱杆结构为圆柱形，壁厚为3mm-8mm，外径尺寸为30-300mm，壁厚的计算是根据复合材料抱杆实际要求挂载天线重量、高度位置等信息可以推算出抱杆的机械性能要求，通过复合材料仿真计算可以得出抱杆的横纵纤维比例，然后分配到各个层数得出每层的厚度。
一种所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)通过远程联动控制软件，将增强纤维通过卧式编织机制作成内编织层4，
(2)然后将单向纤维通过单向纤维穿纱板整形成为纵向纤维层2，
(3)通过双向缠绕机制成横向纤维层3，
(4)最后通过第二台卧式编织机制作层外编织层1，
(5)将制作出的四个结构层一同进入气压浸胶盒中浸润树脂体系，通过加热的金属成型模具加热固化成型，所述加热温度为120-160度。
所述控制软件包括拉挤机速度控制软件、编织机速度控制软件和缠绕机速度控制软件。
所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和有机纤维中的一种。
所述树脂体系包括不饱和树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂或氰酸脂树脂。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于通信天线用复合材料抱杆结构，其特征在于，所述复合材料抱杆结构为圆柱形，壁厚为3mm-8mm，外径尺寸为30-300mm，复合材料抱杆结构包括内编织层(4)、横向纤维层(3)、纵向纤维层(2)和外编织层(1)，所述内编织层(4)、横向纤维层(3)、纵向纤维层(2)和外编织层(1)从内到外依次设置，或者内编织层(4)、纵向纤维层(2)、横向纤维层(3)和外编织层(1)从内到外依次设置，所述内编织层(4)和外编织层(1)编织方向相同。
2.根据权利要求1所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构，其特征在于，所述内编织层(4)、横向纤维层(3)、纵向纤维层(2)和外编织层(1)采用玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构，其特征在于，所述内外编织层和纵向纤维层(2)采用玻璃纤维，横向纤维层(3)采用碳纤维。
4.根据权利要求1所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构，其特征在于，所述内外编织层采用玄武岩纤维，纵向纤维层(2)和横向纤维层(3)采用玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构，其特征在于，所述内编织层(4)和外编织层(1)均是通过卧式编织机编织而成，编织形式相同。
6.根据权利要求1所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构，其特征在于，所述横向纤维层(3)通过双向缠绕机缠绕而成，两者缠绕间距一致。
7.一种权利要求1-6任一项所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)通过远程联动控制软件，将增强纤维通过卧式编织机制作成内编织层(4)，
(2)然后将单向纤维通过单向纤维穿纱板整形成为纵向纤维层(2)，
(3)通过双向缠绕机缠绕机制成横向纤维层(3)，
(4)最后通过第二台卧式编织机制作层外编织层(1)，
(5)将制作出的四个结构层一同进入气压浸胶盒中浸润树脂体系，通过加热的金属成型模具加热固化成型，所述加热温度为120-160度。
8.根据权利要求7所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构的制备方法，其特征在于，所述控制软件包括拉挤机速度控制软件、编织机速度控制软件和缠绕机速度控制软件。
9.根据权利要求7所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构的制备方法，其特征在于，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和有机纤维中的一种或几种。
10.根据权利要求7所述的用于通信天线用复合材料抱杆结构的制备方法，其特征在于，所述树脂体系包括不饱和树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂或氰酸脂树脂中。
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