一種試驗用碳纖維筋材模板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于筋材制備技術領域，尤其是涉及一種試驗用碳纖維筋材模板。
【背景技術】
[0002]碳纖維復合材料(CFRP)即是指碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合制成的結構材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、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、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅動軸等。1994年至2002年左右，隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學術研宄，使用碳纖維制作發(fā)熱材料的技術和產品也逐漸進入軍用和民用領域。中國已經有使用長纖碳纖維制作國家電網電纜的使用案例多處。
[0003]碳纖維復合材料不僅具有優(yōu)良結構性能，同時還具有較好的自感知性能，應用碳纖維復合材料CFRP筋材可以構建智能結構體系，因此研宄CFRP筋材的自感知性能是極為必要的。而經不同碳纖維摻量改性的樹脂基體對CFRP筋材的力學性能和自感知特性有很大影響，目前，試驗用的CFRP筋材都是直接選用碳纖維公司的產品，而公司的生產線一般很龐大，其基體中碳纖維摻量和筋材幾何尺寸無法根據(jù)少量的試驗要求去調整，現(xiàn)有技術中缺少可供試驗使用的碳纖維筋材模板。
【發(fā)明內容】
[0004]針對現(xiàn)有技術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)明提供了一種試驗用碳纖維筋材模板，實現(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)明是通過以下技術手段實現(xiàn)上述技術目的的。
[0006]一種試驗用碳纖維筋材模板，包括基體入口管、模板本體和基體出口管；所述模板本體的內部為中空結構，所述模板本體的兩側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壁。
[0007]進一步的，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]進一步的，所述模板蓋板上開有補料口，補料口處設有補料板，所述補料板與模板蓋板可拆卸連接。
[0009]進一步的，所述補料板的兩端分別通過卡扣和鉸鏈連接模板蓋板的兩端。
[0010]進一步的，所述模板底板內壁的中心位置處設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稱分布有多組斜向肋槽。
[0011]進一步的，所述縱向肋槽的寬度為2.5mm，深度為2mm。
[0012]進一步的，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]進一步的，所述脫模劑為聚乙烯醇(PVA)脫模劑。
[0014]進一步的，所述模板本體的形狀為長方體或圓柱體。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明所述的試驗用碳纖維筋材模板，通過設置基體入口管、模板本體和基體出口管，從而獲取試驗用的不同碳纖維摻量改性基體和不同幾何尺寸的CFRP筋材；通過將模板本體設置為彼此可拆卸連接的補料板、模板蓋板和模板底板，實現(xiàn)物料的及時添補以及方便后續(xù)脫模過程；通過在模板底板設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，滿足試驗需求。利用本發(fā)明裝置所制備的筋材截面飽滿，內部均勻充實，工藝質量可靠。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述試驗用碳纖維筋材模板的結構示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明所述試驗用碳纖維筋材模板的側視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明所述試驗用碳纖維筋材模板的剖視圖。
[0020]附圖標記說明如下:
[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-補料板，204-縱向肋槽，205-斜向肋槽。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0023]如圖1和圖2所示，一種試驗用碳纖維筋材模板，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的內部為中空結構，所述模板本體2的形狀為長方體或圓柱體。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內壁，所述補料板203的兩端分別通過卡扣和鉸鏈連接模板蓋板201的兩端，實現(xiàn)開啟和閉合的要求。
[0024]如圖3所示，所述模板底板202內壁的中心位置處設有沿基體入口管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，先在模板本體2內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，蓋上模板蓋板201 ;模板本體2兩側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，在負壓的作用下將樹脂基體注入到模板本體2內部，將碳纖維絲完全浸潤；由于排出了模板本體2內部的空氣，在自重作用下碳纖維絲的截面會有所下降，此時，關閉真空泵，打開補料板203，通過補料口繼續(xù)順直添加碳纖維絲至模板蓋板201頂部；關閉補料口后再次開啟真空泵；使后加的碳纖維絲完全浸潤于樹脂基體之中。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，通過對模板本體2的內表面處理之后可以重復使用。
[0027]所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種試驗用碳纖維筋材模板，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的內部為中空結構，所述模板本體⑵的兩側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)內壁。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種試驗用碳纖維筋材模板，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)權利要求1所述的一種試驗用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述模板蓋板(201)上開有補料口，補料口處設有補料板(203)，所述補料板(203)與模板蓋板(201)可拆卸連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種試驗用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述補料板(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)權利要求1或3所述的一種試驗用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述模板底板(202)內壁的中心位置處設有沿基體入口管(I)至基體出口管(3)的縱向肋槽(204)，所述縱向肋槽(204)兩邊對稱分布有多組斜向肋槽(205)。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種試驗用碳纖維筋材模板，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)權利要求5所述的一種試驗用碳纖維筋材模板，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)權利要求1所述的一種試驗用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述脫模劑為聚乙烯醇PVA脫模劑。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種試驗用碳纖維筋材模板，其特征在于，所述模板本體(2)的形狀為長方體或圓柱體。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種試驗用碳纖維筋材模板，包括基體入口管、模板本體和基體出口管；所述模板本體的內部為中空結構，所述模板本體的兩側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壁；所述模板蓋板上開有補料口，補料口處設有補料板，所述補料板與模板蓋板可拆卸連接；所述模板底板內壁的中心位置處設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稱分布有多組斜向肋槽。利用本發(fā)明模板可以獲取試驗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，內部均勻充實，工藝質量可靠。
【IPC分類】G01N1-28
【公開號】CN104880349
【申請?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
【申請人】江蘇大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月21日