本實(shí)用新型涉及特種導(dǎo)線結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種不銹鋼包碳纖維單線，本實(shí)用新型還提供了由不銹鋼包碳纖維單線絞合形成的絞合芯結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

鋼線具有很好的抗拉強(qiáng)度，目前，最高的抗拉強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到1870MPa,但其抗氣候性能不好，用鋼線鍍鋅，或用鋁包覆鋼線以提高其抗腐蝕性能，制作架空導(dǎo)線，拉索等，通過一定的技術(shù)處理，但其本體重量很大，為此，人們一直在尋找一種既有高的抗拉強(qiáng)度，又具有良好耐候性能，輕便的、容易施工，安全的線材。

專利文獻(xiàn)已經(jīng)公開了多種高強(qiáng)特性的復(fù)合材料，特別是碳纖維芯棒直接取代鍍鋅鋼絞線制作架空導(dǎo)線，取得了良好的效果。但目前使用的碳纖維芯棒為實(shí)心結(jié)構(gòu)，芯棒硬而易脆，不抗壓，彎曲性能差，芯棒生產(chǎn)過程或施工過程有裂紋等隱含缺陷,不容易檢測出來，導(dǎo)致的結(jié)果是線路掉線，全線斷電，發(fā)生嚴(yán)重安全事故，電力建設(shè)單位為此而不敢大面積推廣使用這種實(shí)心結(jié)構(gòu)的碳纖維導(dǎo)線。

文獻(xiàn)公開一種絞合結(jié)構(gòu)的架空導(dǎo)線用碳纖維芯受力單元，改善了碳纖維芯棒的彎曲性能，但因其絞合單線的單根外徑小，現(xiàn)有的保護(hù)碳纖維的外層采用玻璃纖維纏繞包覆，其厚度極小，不能使碳纖維免受陽光輻射影響；而且試驗(yàn)顯示，碳纖維中的碳原子會(huì)透過玻璃纖維層，與外部導(dǎo)電層的鋁發(fā)生滲透作用，導(dǎo)致作為導(dǎo)電單元的鋁線表面起保護(hù)作用的、化學(xué)性能穩(wěn)定的氧化膜被迅速破壞，在空氣中鋁線本體快速氧化，鋁線的導(dǎo)電性能劣化，鋁線本體發(fā)黑、開裂、脆化，逐步失去鋁金屬的機(jī)械電氣特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實(shí)用新型提供了一種不銹鋼包碳纖維單線，其具有高抗拉強(qiáng)度、又具有良好耐候性能，輕便、容易施工且安全。

一種不銹鋼包碳纖維單線，其特征在于：其包括碳纖維棒，所述碳纖維棒的直徑為1.7mm～4.0mm，所述碳纖維棒的外環(huán)面包覆有不銹鋼層，所述不銹鋼層為圓形管狀結(jié)構(gòu)，所述碳纖維棒的外周部緊貼所述不銹鋼層的內(nèi)壁。

其進(jìn)一步特征在于：

所述不銹鋼層由不銹鋼帶圓整后形成，所述不銹鋼帶的厚度為0.1mm～0.2mm，所述不銹鋼帶無磁性；

所述不銹鋼帶的材質(zhì)為奧氏體不銹鋼，其主要組分為：含Cr重量百分比為：18.0％～24.0％；含Ni重量百分比為：12.0％～16.0％；含Mo重量百分比為：2.0％～3.0％；含C重量百分比≤0.45％；Si、P、Mn等雜質(zhì)元素含量不超過1％，其余為Fe；

所述碳纖維棒的材質(zhì)要求為T-700碳纖維原絲含量重量百分比不低于85％、環(huán)氧樹脂固化劑等含量在10％～15％、碳纖維棒無玻璃纖維包覆，碳纖維棒表面圓整密實(shí)。

一種由不銹鋼包碳纖維單線絞合形成的絞合芯結(jié)構(gòu)，其特征在于：多根不銹鋼包碳纖維單線按照1+6、1+6+12、1+6+12+18、1+6+12+18+24或者1+6+12+18+24+30的結(jié)構(gòu)絞合形成碳纖維導(dǎo)線的絞合芯。

由于不銹鋼包碳纖維單線外徑小，彎曲直徑小，因而相對大直徑單線而言其單線具有良好彎曲特性；采用多根不銹鋼包碳纖維單線絞合時(shí)，受力單元彎曲時(shí)，不銹鋼包碳纖維單線可以相對滑移，絞合芯彎曲性能十分良好，克服了實(shí)心碳纖維硬、脆的缺陷。

多根絞合結(jié)構(gòu)的受力單元中，假如其中一根不銹鋼包碳纖維單線在某點(diǎn)有缺陷，比如，斷裂導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度損失，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)絞合的受力單元失去抗拉作用，多根不銹鋼包碳纖維單線在同一處出現(xiàn)缺陷的概率是很低的，因而，絞合結(jié)構(gòu)受力單元的安全性能解決了單根實(shí)心碳纖維棒的不足。

一種不銹鋼包碳纖維單線的制作工藝，其特征在于：采用0.1mm～0.2mm不銹鋼帶，圓整后包覆于直徑為1.7mm～4.0mm碳纖維棒，并使用氬弧焊焊接不銹鋼板接口，緊壓，拋光制作出不銹鋼包碳纖維復(fù)合單線。

其進(jìn)一步特征在于：

其具體步驟如下：

a、將不銹鋼帶按計(jì)算寬度剪切，去邊，去污處理，預(yù)熱；

b、將碳纖維棒表面用熱風(fēng)清潔處理，預(yù)熱干燥；

c、預(yù)熱后的不銹鋼帶、碳纖維棒以相同速度同步進(jìn)入成型模具，使不銹鋼帶包覆在碳纖維棒上，模具處出口連接氬弧焊設(shè)備系統(tǒng)，對不銹鋼帶連續(xù)加工焊接；

d、對焊接處做拋光處理并檢測焊縫，卷繞收取單線。

采用本實(shí)用新型后，不銹鋼層無磁性，抗氧化，與碳纖維沒有滲透性作用，起到隔離碳纖維與外層鋁、空氣的作用，解決了單線的耐氣候特性；使用的直徑為1.7mm～4.0mm碳纖維棒具有良好的彎曲特性，具有抗壓特性，使得不銹鋼包碳纖維單線外徑小，彎曲直徑小，因而相對大直徑單線而言單線具有良好彎曲特性；采用多根(7根,19根,37根)不銹鋼包碳纖維單線絞合時(shí)，受力單元彎曲時(shí)，單線可以相對滑移，絞合芯彎曲性能十分良好，克服了絞合后所對應(yīng)的同等直徑的單根實(shí)心碳纖維棒硬、脆的缺陷；在多根絞合結(jié)構(gòu)的碳纖維整體結(jié)構(gòu)中，即使其中一根單線在某點(diǎn)有缺陷，比如，斷裂導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度損失，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)絞合的碳纖維整體結(jié)構(gòu)失去抗拉作用，多根單線在同一處出現(xiàn)缺陷的概率是很低的，因而，絞合結(jié)構(gòu)的碳纖維整體結(jié)構(gòu)的安全性能解決了單根實(shí)心結(jié)構(gòu)的不足；綜上，一種不銹鋼包碳纖維單線具有高抗拉強(qiáng)度、又具有良好耐候性能，輕便、容易施工且安全的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的不銹鋼包碳纖維單線的具體應(yīng)用的實(shí)施例一的截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的不銹鋼包碳纖維單線的具體應(yīng)用的實(shí)施例二的截面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中各序號所對應(yīng)的標(biāo)注名稱如下：

不銹鋼層1、碳纖維棒2、不銹鋼包碳纖維單線3。

具體實(shí)施方式

一種不銹鋼包碳纖維單線，見圖1：其包括碳纖維棒2，碳纖維棒2的直徑為1.7mm～4.0mm，碳纖維棒2的外環(huán)面包覆有不銹鋼層1，不銹鋼層1為圓形管狀結(jié)構(gòu)，碳纖維棒2的外周部緊貼不銹鋼層1的內(nèi)壁。

不銹鋼層1由不銹鋼帶包覆形成；

不銹鋼帶的厚度為0.1mm～0.2mm，其無磁性；

不銹鋼帶的材質(zhì)為奧氏體不銹鋼，其主要組分為：含Cr重量百分比為：18.0％～24.0％；含Ni重量百分比為：12.0％～16.0％；含Mo重量百分比為：2.0％～3.0％；含C重量百分比≤0.45％；Si、P、Mn等雜質(zhì)元素含量不超過1％，其余為Fe；

碳纖維棒2的材質(zhì)要求為T-700碳纖維原絲含量重量百分比不低于85％、環(huán)氧樹脂固化劑等含量在10％～15％、碳纖維棒無玻璃纖維包覆，碳纖維棒表面圓整密實(shí)。

一種由不銹鋼包碳纖維單線絞合形成的絞合芯結(jié)構(gòu)，不銹鋼包碳纖維單線3按照1+6、1+6+12、1+6+12+18、1+6+12+18+24或者1+6+12+18+24+30的結(jié)構(gòu)絞合形成碳纖維導(dǎo)線的絞合芯。

應(yīng)用具體實(shí)施例一，見圖2：七根相同截面直徑的不銹鋼包碳纖維單線3按照1+6的結(jié)構(gòu)絞合形成碳纖維導(dǎo)線的絞合芯。

應(yīng)用具體實(shí)施例二，見圖3：十九根根相同截面直徑的不銹鋼包碳纖維單線3按照1+6+12的結(jié)構(gòu)絞合形成碳纖維導(dǎo)線的絞合芯。

由于不銹鋼包碳纖維單線3外徑小，彎曲直徑小，因而相對大直徑單線而言其單線具有良好彎曲特性；采用多根不銹鋼包碳纖維單線3絞合時(shí)，受力單元彎曲時(shí)，不銹鋼包碳纖維單線3可以相對滑移，絞合芯彎曲性能十分良好，克服了實(shí)心碳纖維硬、脆的缺陷。

多根絞合結(jié)構(gòu)的受力單元中，假如其中一根不銹鋼包碳纖維單線3在某點(diǎn)有缺陷，比如，斷裂導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度損失，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)絞合的受力單元失去抗拉作用，多根不銹鋼包碳纖維單線3在同一處出現(xiàn)缺陷的概率是很低的，因而，絞合結(jié)構(gòu)受力單元的安全性能解決了單根實(shí)心碳纖維棒的不足。

一種不銹鋼包碳纖維單線的制作工藝：采用0.1mm～0.2mm不銹鋼帶，圓整后包覆于直徑為1.7mm～4.0mm碳纖維棒，并使用氬弧焊焊接不銹鋼板接口，緊壓，拋光制作出不銹鋼包碳纖維復(fù)合單線。

其具體步驟如下：

a、將不銹鋼帶按計(jì)算寬度剪切，去邊，去污處理，預(yù)熱；

b、將碳纖維棒表面用熱風(fēng)清潔處理，預(yù)熱干燥；

c、預(yù)熱后的不銹鋼帶、碳纖維棒以相同速度同步進(jìn)入成型模具，使不銹鋼帶包覆在碳纖維棒上，模具處出口連接氬弧焊設(shè)備系統(tǒng)，對不銹鋼帶連續(xù)加工焊接；

d、對焊接處做拋光處理并檢測焊縫，卷繞收取單線。

其有益效果如下：不銹鋼層無磁性、抗氧化，與碳纖維沒有滲透性作用，起到隔離碳纖維與外層鋁、空氣的作用，解決了單線的耐氣候特性；使用的直徑為1.7mm～4.0mm碳纖維棒具有良好的彎曲特性，具有抗壓特性，使得不銹鋼包碳纖維單線外徑小，彎曲直徑小，因而相對大直徑單線而言單線具有良好彎曲特性；采用多根(7根,19根,37根)不銹鋼包碳纖維單線絞合時(shí)，受力單元彎曲時(shí)，單線可以相對滑移，絞合芯彎曲性能十分良好，克服了絞合后所對應(yīng)的同等直徑的單根實(shí)心碳纖維棒硬、脆的缺陷；在多根絞合結(jié)構(gòu)的碳纖維整體結(jié)構(gòu)中，即使其中一根單線在某點(diǎn)有缺陷，比如，斷裂導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度損失，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)絞合的碳纖維整體結(jié)構(gòu)失去抗拉作用，多根單線在同一處出現(xiàn)缺陷的概率是很低的，因而，絞合結(jié)構(gòu)的碳纖維整體結(jié)構(gòu)的安全性能解決了單根實(shí)心結(jié)構(gòu)的不足；綜上，一種不銹鋼包碳纖維單線具有高抗拉強(qiáng)度、又具有良好耐候性能，輕便、容易施工且安全的優(yōu)點(diǎn)。

以上對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但內(nèi)容僅為本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。