[发明专利]一种碳纤维复合芯导体线材及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合芯导体线材，其特征在于，包括碳纤维复合芯和包裹碳纤维复合芯的金属导电层，所述碳纤维复合芯由以下原料按重量份制得：碳纤维40-70份、玻璃纤维20-35份、聚苯硫醚纳米纤维10-25份、酚醛性氰酸酯树脂15-25份、甲基四氢苯酐8-15份、阴离子促进剂2-4份、粘结剂2-5份、溶剂20-30份。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯导体线材，其特征在于：所述金属导电层为铝或铜材料制成。

3.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯导体线材，其特征在于：所述碳纤维复合芯的抗拉强度为2000-3700MPa。

4.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯导体线材，其特征在于：所述碳纤维为短切碳纤维。

5.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯导体线材，其特征在于：所述溶剂为丙酮、乙醇、甲苯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯导体线材，其特征在于：所述聚苯硫醚纳米纤维的直径为100-500nm。

7.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯导体线材，其特征在于：所述粘结剂为酚醛树脂。

8.一种如权利要求1-7任一所述碳纤维复合芯导体线材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将碳纤维放在放纱架上分纱，确保每股纤维保持固定张力，纤维根数为10-17根；

S2、在碳纤维上喷涂溶剂，再采用真空孔注胶机进行酚醛性氰酸酯树脂注胶；

S3、将经过注胶的碳纤维通过预成型模进行预成型；

S4、将预成型后的碳纤维和玻璃纤维、聚苯硫醚纳米纤维、甲基四氢苯酐、阴离子促进剂、粘结剂一起进入固化模固化，得到固化的复合碳纤维线；

S5、将多股固化的复合碳纤维线经过旋转缠绕机缠绕，再经旋转缠绕机将多股碳纤维复合线和金属导电层斜向拧合成一体，得到碳纤维复合芯线材；

S6、将碳纤维复合芯线材收卷到收卷盘上，安装到电缆绞线支架上，引入电缆绞线机上，同时将金属导体引入绞线机，按通用电缆绞线机通常的加工方法进行绞线加工，制成碳纤维复合材料芯导线，即可。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤S4所述固化采用两段固化，每段的固化模具长度为270-350mm，一段加热温度为120-140℃，二段加热温度为180-200℃。