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一种多用途碳纤维编织布

2021-02-28 17:56:52

一种多用途碳纤维编织布

  技术领域

  本实用新型涉及一种多用途碳纤维编织布。

  背景技术

  碳纤维作为一种质量轻、强度高的材料,经常被用在建筑工程等领域,作为拉伸补强的重要结构。传统的方法是将单纯的碳纤维织成单向或双向的编织布,并辅助以起粘黏作用的树脂,以此进行结构补强。但碳纤维本身的弯折能力较差,遇到需要卷曲、折叠的情况时,往往不能很好地达到要求。所以有必要发明一种拉伸强度高、可自由卷曲折叠的多用途碳纤维编织布。

  发明内容

  发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本实用新型提供一种拉伸强度高、可自由卷曲折叠的多用途碳纤维编织布。

  技术方案:为实现上述目的,本实用新型的一种多用途碳纤维编织布,包括碳纤维束、第一芳纶纤维束和第二芳纶纤维束;若干股所述碳纤维束相互平行并列排布;若干股所述第一芳纶纤维束并列设置在碳纤维束两侧;所述第二芳纶纤维束迂回穿插在若干股碳纤维束和第一芳纶纤维束之间,与碳纤维束相互交织构成受力层,与第一芳纶纤维束相互交织构成补强层;所述受力层两侧的补强层分别翻转,与相邻的受力层保持贴合。

  进一步地,所述碳纤维束是由若干根碳纤维丝合捻而成;所述第一芳纶纤维束是由若干根间位芳纶纤维丝合捻而成;所述第二芳纶纤维束是由若干根对位芳纶纤维丝合捻而成。

  进一步地,所述受力层包括若干单元区,相邻所述单元区之间的界线与碳纤维束的长度方向相同;相邻所述单元区折叠贴合设置。

  进一步地,若干所述单元区面积相同。

  有益效果:本实用新型的一种多用途碳纤维编织布,包括碳纤维束、第一芳纶纤维束和第二芳纶纤维束;若干股所述碳纤维束相互平行并列排布;若干股所述第一芳纶纤维束并列设置在碳纤维束两侧;所述第二芳纶纤维束迂回穿插在若干股碳纤维束和第一芳纶纤维束之间,与碳纤维束相互交织构成受力层,与第一芳纶纤维束相互交织构成补强层;所述受力层两侧的补强层分别翻转,与相邻的受力层保持贴合;采用芳纶纤维和碳纤维编织,可以克服传统的双向碳纤维编织布弯折性不好的问题,极大地扩展了使用场景;同时将受力层分成了若干可以折叠的单元区,实现了编织布局部折叠加强的效果,极大地提高了材料的利用效率,节省了作业成本,具有极强的市场推广和应用前景。

  附图说明

  附图1为编织布结构细节图;

  附图2为编织布截面示意图;

  附图3为编织布叠放设置示意图;

  附图4为编织布局部叠层示意图。

  具体实施方式

  下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

  一种多用途碳纤维编织布,如附图1所示,包括碳纤维束101、第一芳纶纤维束102和第二芳纶纤维束103;若干股所述碳纤维束101相互平行并列排布;若干股所述第一芳纶纤维束102并列设置在碳纤维束101两侧;所述第二芳纶纤维束103迂回穿插在若干股碳纤维束101和第一芳纶纤维束102之间,与碳纤维束101相互交织构成受力层31,与第一芳纶纤维束102相互交织构成补强层32;所述受力层31两侧的补强层32分别翻转,与相邻的受力层31保持贴合;采用芳纶纤维和碳纤维编织,可以克服传统的双向碳纤维编织布弯折性不好的问题,能包覆在其它承载结构如钢管等的表面,极大地扩展了使用场景,不在局限于层片状形态;同时芳纶纤维本身的机械性能也极佳,当编织布上的碳纤维受到拉力作用时,横向的芳纶纤维可以保证编织布结构稳定,不会发生局部撕裂变形的情况;而由单纯的芳纶纤维编织而成的补强层32,可以依靠粘黏树脂或其它粘接材料覆盖在受力层31的表面,一方面可以避免受力层31受到摩擦,另一方面也可以利用芳纶织物更柔软的自由度,能够充分进行缠绕等操作,便于编织布整体的定位。

  所述碳纤维束101是由若干根碳纤维丝合捻而成;所述第一芳纶纤维束102是由若干根间位芳纶纤维丝合捻而成,在保证较高的结构强度的前提下,相较于对位芳纶纤维可以节省一定的成本;所述第二芳纶纤维束103是由若干根对位芳纶纤维丝合捻而成,其设置方向与碳纤维束101相同,能够利用自身杰出的机械性能,配合对位芳纶纤维良好的弯折特性,将碳纤维束101参与编织的部分充分包覆、保护,同时依靠良好的耐磨性显著延长编织布的使用寿命。

  如附图2所示,所述受力层31包括若干单元区311,相邻所述单元区311之间的界线与碳纤维束101的长度方向相同;相邻所述单元区311折叠贴合设置,这样就可以灵活对受力层31进行折叠,从而通过叠层结构成倍增加编织布的承载能力,相比于传统的多层编织布叠加,这种方式设置更加方便,且在一张编织布上就能完成,有利于减少生产端的编织布规格,提高生产效率。

  如附图3所示,若干所述单元区311面积相同,此时可以将碳纤维参与编织的部分叠加增厚,从而免去了多层小面积的碳纤维布叠放的传统模式,降低了施工难度,提高了作业效率。

  当各个单元区311的面积不相同时,如图4所示,虚线箭头所示为编织布的缠绕方向,31a、31b和31c为相邻三块单元区,缠绕对象为悬臂承重梁6之类的周向受力不均的部件,此时由基础力学知识可知,悬臂梁上端受拉,下端受压,此时在悬臂梁承重梁6的上端令单元区311叠加,可以重点增强此处的抗拉载荷,从而实现了根据实际受力情况合理分配编织布分布密度的效果,极大地提高了材料的利用效率,节省了作业成本,具有极强的市场推广和应用前景。

  以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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