一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于筋材制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維復(fù)合材料(CFRP)即是指碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合制成的結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料可用作飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機(jī)動(dòng)船、工業(yè)機(jī)器人、汽車板簧和驅(qū)動(dòng)軸等。1994年至2002年左右，隨著從短纖碳纖維到長(zhǎng)纖碳纖維的學(xué)術(shù)研宄，使用碳纖維制作發(fā)熱材料的技術(shù)和產(chǎn)品也逐漸進(jìn)入軍用和民用領(lǐng)域。中國(guó)已經(jīng)有使用長(zhǎng)纖碳纖維制作國(guó)家電網(wǎng)電纜的使用案例多處。
[0003]碳纖維復(fù)合材料不僅具有優(yōu)良結(jié)構(gòu)性能，同時(shí)還具有較好的自感知性能，應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料CFRP筋材可以構(gòu)建智能結(jié)構(gòu)體系，因此研宄CFRP筋材的自感知性能是極為必要的。而經(jīng)不同碳纖維摻量改性的樹脂基體對(duì)CFRP筋材的力學(xué)性能和自感知特性有很大影響，目前，試驗(yàn)用的CFRP筋材都是直接選用碳纖維公司的產(chǎn)品，而公司的生產(chǎn)線一般很龐大，其基體中碳纖維摻量和筋材幾何尺寸無法根據(jù)少量的試驗(yàn)要求去調(diào)整，現(xiàn)有技術(shù)中缺少可供試驗(yàn)使用的碳纖維筋材模板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在無法獲取不同尺寸、以及含有不同碳纖維摻量的基體的碳纖維筋材的不足，本發(fā)明提供了一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，實(shí)現(xiàn)了通過碳纖維筋材模板獲取不同幾何幾何尺寸的、含有任意碳纖維摻量改性基體的CFRP筋材。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0006]一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，包括基體入口管、模板本體和基體出口管；所述模板本體的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，所述模板本體的兩側(cè)面分別連接基體入口管和基體出口管；所述模板本體包括模板蓋板、模板底板和脫模劑，所述模板蓋板下端與模板底板上端可拆卸連接，所述脫模劑緊貼在模板底板內(nèi)壁。
[0007]進(jìn)一步的，所述模板蓋板和模板底板的大小、形狀均相同，所述模板蓋板的兩端分別通過卡扣和鉸鏈連接模板底板兩端；所述模板蓋板和模板底板兩側(cè)面的連接位置處開有與基體入口管和基體出口管相配合的圓孔。
[0008]進(jìn)一步的，所述模板蓋板上開有補(bǔ)料口，補(bǔ)料口處設(shè)有補(bǔ)料板，所述補(bǔ)料板與模板蓋板可拆卸連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述補(bǔ)料板的兩端分別通過卡扣和鉸鏈連接模板蓋板的兩端。
[0010]進(jìn)一步的，所述模板底板內(nèi)壁的中心位置處設(shè)有沿基體入口管至基體出口管的縱向肋槽，所述縱向肋槽兩邊對(duì)稱分布有多組斜向肋槽。
[0011]進(jìn)一步的，所述縱向肋槽的寬度為2.5mm，深度為2mm。
[0012]進(jìn)一步的，所述多組斜向肋槽的間距為10mm，所述斜向肋槽的寬度為2.5mm，深度為2mm，斜肋角度為20° 。
[0013]進(jìn)一步的，所述脫模劑為聚乙烯醇(PVA)脫模劑。
[0014]進(jìn)一步的，所述模板本體的形狀為長(zhǎng)方體或圓柱體。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明所述的試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，通過設(shè)置基體入口管、模板本體和基體出口管，從而獲取試驗(yàn)用的不同碳纖維摻量改性基體和不同幾何尺寸的CFRP筋材；通過將模板本體設(shè)置為彼此可拆卸連接的補(bǔ)料板、模板蓋板和模板底板，實(shí)現(xiàn)物料的及時(shí)添補(bǔ)以及方便后續(xù)脫模過程；通過在模板底板設(shè)置縱向肋槽和斜向肋槽，以制備出帶肋改性基體碳纖維筋材，滿足試驗(yàn)需求。利用本發(fā)明裝置所制備的筋材截面飽滿，內(nèi)部均勻充實(shí)，工藝質(zhì)量可靠。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述試驗(yàn)用碳纖維筋材模板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明所述試驗(yàn)用碳纖維筋材模板的側(cè)視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明所述試驗(yàn)用碳纖維筋材模板的剖視圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明如下:
[0021]1-基體入口管，2-模板本體，3-基體出口管，201-模板蓋板，202-模板底板，203-補(bǔ)料板，204-縱向肋槽，205-斜向肋槽。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0023]如圖1和圖2所示，一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，包括基體入口管1、模板本體2和基體出口管3 ;所述模板本體2的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，所述模板本體2的形狀為長(zhǎng)方體或圓柱體。所述模板本體2包括模板蓋板201、模板底板202、補(bǔ)料板203和脫模劑，所述脫模劑為聚乙烯醇PVA脫模劑；所述模板蓋板201和模板底板202的大小、形狀相同，所述模板蓋板201的兩端分別通過卡扣和鉸鏈連接模板底板202兩端；所述模板蓋板201和模板底板202兩側(cè)面的連接位置處開有與基體入口管I和基體出口管3相配合的圓孔；所述脫模劑緊貼在模板底板202內(nèi)壁，所述補(bǔ)料板203的兩端分別通過卡扣和鉸鏈連接模板蓋板201的兩端，實(shí)現(xiàn)開啟和閉合的要求。
[0024]如圖3所示，所述模板底板202內(nèi)壁的中心位置處設(shè)有沿基體入口管I至基體出口管3的縱向肋槽204，所述縱向肋槽204兩邊對(duì)稱分布有多組斜向肋槽205，所述縱向肋槽204的寬度為2.5mm，深度為2mm。所述多組斜向肋槽205的間距為10mm，所述斜向肋槽205的寬度為2.5mm，深度為2mm，斜肋角度為20°。
[0025]工作過程為:
[0026]使用時(shí)，先在模板本體2內(nèi)壁均勻涂抹與樹脂基體匹配的脫模劑；將一定的碳纖維絲順直平鋪在模板底板2內(nèi)，蓋上模板蓋板201 ;模板本體2兩側(cè)面分別連接基體入口管I和基體出口管3，基體出口管3的另一端與真空泵相連接，在負(fù)壓的作用下將樹脂基體注入到模板本體2內(nèi)部，將碳纖維絲完全浸潤(rùn)；由于排出了模板本體2內(nèi)部的空氣，在自重作用下碳纖維絲的截面會(huì)有所下降，此時(shí)，關(guān)閉真空泵，打開補(bǔ)料板203，通過補(bǔ)料口繼續(xù)順直添加碳纖維絲至模板蓋板201頂部；關(guān)閉補(bǔ)料口后再次開啟真空泵；使后加的碳纖維絲完全浸潤(rùn)于樹脂基體之中。待基體初步固化成型后打開模板蓋板201的卡扣，脫模后取出碳纖維筋材；完成后，通過對(duì)模板本體2的內(nèi)表面處理之后可以重復(fù)使用。
[0027]所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，包括基體入口管(I)、模板本體(2)和基體出口管⑶；所述模板本體⑵的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，所述模板本體⑵的兩側(cè)面分別連接基體入口管(I)和基體出口管⑶；所述模板本體⑵包括模板蓋板(201)、模板底板(202)和脫模劑，所述模板蓋板(201)下端與模板底板(202)上端可拆卸連接，所述脫模劑緊貼在模板底板(202)內(nèi)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述模板蓋板(201)和模板底板(202)的大小、形狀均相同，所述模板蓋板(201)的兩端分別通過卡扣和鉸鏈連接模板底板(202)兩端；所述模板蓋板(201)和模板底板(202)兩側(cè)面的連接位置處開有與基體入口管(I)和基體出口管(3)相配合的圓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述模板蓋板(201)上開有補(bǔ)料口，補(bǔ)料口處設(shè)有補(bǔ)料板(203)，所述補(bǔ)料板(203)與模板蓋板(201)可拆卸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述補(bǔ)料板(203)的兩端分別通過卡扣和鉸鏈連接模板蓋板(201)的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述模板底板(202)內(nèi)壁的中心位置處設(shè)有沿基體入口管(I)至基體出口管(3)的縱向肋槽(204)，所述縱向肋槽(204)兩邊對(duì)稱分布有多組斜向肋槽(205)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述縱向肋槽(204)的寬度為2.5mm，深度為2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述多組斜向肋槽(205)的間距為10mm，所述斜向肋槽(205)的寬度為2.5mm，深度為2mm，斜肋角度為20。。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述脫模劑為聚乙烯醇PVA脫模劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述模板本體(2)的形狀為長(zhǎng)方體或圓柱體。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種試驗(yàn)用碳纖維筋材模板，包括基體入口管、模板本體和基體出口管；所述模板本體的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，所述模板本體的兩側(cè)面分別連接基體入口管和基體出口管；所述模板本體包括模板蓋板、模板底板和脫模劑，所述模板蓋板下端與模板底板上端可拆卸連接，所述脫模劑緊貼在模板底板內(nèi)壁；所述模板蓋板上開有補(bǔ)料口，補(bǔ)料口處設(shè)有補(bǔ)料板，所述補(bǔ)料板與模板蓋板可拆卸連接；所述模板底板內(nèi)壁的中心位置處設(shè)有沿基體入口管至基體出口管的縱向肋槽，所述縱向肋槽兩邊對(duì)稱分布有多組斜向肋槽。利用本發(fā)明模板可以獲取試驗(yàn)用的不同碳纖維摻量改性基體和不同幾何尺寸的CFRP筋材；所制備的筋材截面飽滿，內(nèi)部均勻充實(shí)，工藝質(zhì)量可靠。
【IPC分類】G01N1-28
【公開號(hào)】CN104880349
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510263645
【發(fā)明人】劉榮桂, 許兆輝, 謝桂華, 丁勇, 劉聃, 黃俊捷, 梁戈
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日