层浸渍环氧树脂胶；用定位装置将浸渍环氧树脂胶后的碳纤维布 层分层，浸渍环氧树脂胶后的碳纤维丝层定位于碳纤维布层的隔层间；将获得的板材放入 预热箱预热后放入模具恒温加压、冷却后脱模。
[0044]经浸渍环氧树脂胶结剂后，采用技术先进的挤拉热固一次成型工艺，可最大限度 的排除成品中的气隙，保证了多层结构的稳定性。
[0045] 表1到表6列出了本发明中所用碳纤维板材的基本性能试验结果。
[0046] 表7到表12列出了外购碳纤维板材的基本性能试验结果。
[0047] 表13列出了几种材料力学基本性能对比。
[0048] 表1本发明所用碳纤维板材的抗拉试件强度表 [0049]
[0051] 表2本发明所用碳纤维板材的抗压试件强度表
[0052]
[0053] 注：2#试件抗压强度为228. 41MPa，与平均值之差超出了平均值的15%，故舍去。
[0054] 表3本发明所用碳纤维板材的抗弯试件强度表
[0055]
[0056] 注：2#试件抗弯强度为575. 72MPa，与平均值之差超出了平均值的15%，故舍去。
[0057] 表4本发明所用碳纤维板材的层间剪切试件强度表
[0060] 注：3#试件和5#试件层间剪切强度分别为31. 10MPa、29. 69MPa，与平均值之差均 超出了平均值的15%，故舍去。
[0061] 表5本发明所用碳纤维板材的横向剪切试件强度表
[0062]
[0063] 表6本发明所用碳纤维板材的材料密度表
[0064]
[0065] 表7外购碳纤维板材的抗拉试件强度表
[0068] 表8外购碳纤维板材的抗压试件强度表
[0069]
[0082] 由表13数据分析可得到以下结论：
[0083] 一、碳纤维对比
[0084] 1.在做抗拉试件本发明所用碳纤维板与外购碳纤维板比较数据中可以看出：
[0085] (1)本发明所用碳纤维板的抗拉强度小于外购碳纤维板的抗拉强度只占外购 81% ；
[0086] (2)本发明所用碳纤维板的弹性模量小于外购碳纤维板的只占外购74% ;
[0087] (3)本发明所用碳纤维板的材料泊松比为0. 51横向大于纵向较多，可以得出材料 在不同的方向上受力所表现出来的力学性能相差较大。本发明所用碳纤维板与外购碳纤维 板比值为164%。
[0088] 2.从抗压试件强度比较数据中得出：
[0089] (1)本发明所用碳纤维板的抗压强度明显优于外购碳纤维板，并且超出1倍还多 48%〇
[0090] (2)本发明所用碳纤维板的压缩模量小于外购碳纤维板占到外购83%。
[0091] 3.从抗弯试件强度比较数据中得出：
[0092] (1)本发明所用碳纤维板的抗弯强度超出外购碳纤维板1倍还多10%。
[0093] (2)本发明所用碳纤维板的弯曲模量小于外购碳纤维板占到外购79%。
[0094] 4.从层间剪切试件强度数据中可以得出本发明所用碳纤维板的层间剪切优于外 购碳纤维板2倍还多20%。
[0095] 5.从横向剪切试件强度数据可以得到本发明所用碳纤维板材的横向剪切占到外 购碳纤维板材的98%。
[0096] 6.从材料密度数据中可以得到本发明所用碳纤维板材的密度大于外购碳纤维板 材的密度1倍多26%。单位体积的本发明所用碳纤维板材比外购的碳纤维板材重。
[0097] 二、从表13给出的整体电力常用金属材料（铝合金LC4和45钢）与本发明所用 碳纤维板材的力学基本性能的数据可以看出：
[0098] (1)本发明所用碳纤维板材的整体抗拉强度大于整体电力常用金属材料的。
[0099] (2)本发明所用碳纤维板材的抗压强度优于整体电力常用金属材料的。
[0100] (3)本发明所用碳纤维板材的抗弯远远超越于整体电力常用金属材料的。
[0101] (4)本发明所用碳纤维板材的抗剪强度小于整体电力常用金属材料的，可以通过 在局部镶嵌金属以增强受剪切面增大剪切强度提高。
[0102] (5)本发明所用碳纤维板材的密度整体小于常用金属材料的，单位体积的质量比 常用金属材料的轻。
[0103] 综上所述：本发明所用碳纤维板材，综合力学性能优越，成本低，易加工，可以很好 的为电力事业服务。
[0104] 对本发明220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具进行了模拟实际工况进行机械 强度试验，所用的实验设备为YST-500D液压拉力机及拉力传感器，测定了本发明最大破坏 荷载，试验结果表明当荷载逐步稳定加载至158KN，此时拉力传感器的实测荷载值为59KN 时，大刀卡的碳纤维卡身和铝合金端头的连接处断裂；机械强度试验符合《带电作业用绝 缘工具试验导则》（DL/T878-2004)及《带电作业工具基本技术要求与设计导则》（GB/T 18037-2000)中有关要求。
【主权项】
1. 一种220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具，包括前卡、后卡、绝缘拉棒和紧线器， 绝缘拉棒和紧线器相连接，所述前卡包括卡身一，卡身一的一端设置有和绝缘拉棒连接的 端头，另一端设置有与导线端联板相配合的卡口和与联板上的U型环相配合的弯钩；所述 后卡包括卡身二，卡身二的一端设置有和紧线器连接的端头，另一端设置有与横担端联板 联板相配合的卡口和与联板上的U型环相配合的弯钩；其特征在于：所述的卡身一和卡身 二使用碳纤维板材制成，所述碳纤维板材包括至少两层碳纤维布层和至少一层碳纤维丝 层，所述碳纤维丝层位于两层碳纤维布层之间，所述碳纤维布层为纵向碳纤维和横向碳纤 维一上一下交织，纵向碳纤维和横向碳纤维的纤维宽度相同，碳纤维丝层用碳纤维进行一 上一下双向交织，碳纤维布层和碳纤维丝层浸渍有胶结剂。2. 根据权利要求1所述的220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具，其特征在于：碳纤 维丝层的碳纤维双向交织角度为45°。3. 根据权利要求2所述的220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具，其特征在于：各碳 纤维丝层的交织角度相同。4. 根据权利要求3所述的220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具，其特征在于：各碳 纤维丝层的交织角度为45°。5. 根据权利要求1所述的220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具，其特征在于：各碳 纤维丝层的交织角度不同。6. -种制备权利要求1所述的220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具所用的碳纤维板 材的工艺，其特征在于：包括以下步骤： 1) 碳纤维布层的制备，采用传统的机织平纹布方法，纵向碳纤维和横向碳纤维呈一上 一下的规律交织； 2) 碳纤维丝层采用碳纤维进行一上一下双向交织； 3) 将步骤1)和步骤2)获得的碳纤维布层和碳纤维丝层浸渍环氧树脂胶； 4) 用定位装置将浸渍环氧树脂胶后的碳纤维布层分层，浸渍环氧树脂胶后的碳纤维丝 层定位于相邻碳纤维布层的间隔间； 5) 将步骤4)获得的板材放入预热箱预热； 6) 将步骤5)获得的板材放入模具恒温加压、冷却定型后脱模。7. 根据权利要求6所述的制备权利要求1所述的220kV带电作业用碳纤维板大刀卡 卡具所用的碳纤维板材的工艺，其特征在于：所述步骤2)的碳纤维丝层用碳纤维进行左右 45° -上一下双向交织。
【专利摘要】本发明提供一种220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具，包括前卡、后卡、绝缘拉棒和紧线器，绝缘拉棒和紧线器相连接，卡身一和卡身二使用碳纤维板材制成，所述碳纤维板材包括至少两层碳纤维布层和至少一层碳纤维丝层，所述碳纤维丝层位于两层碳纤维布层之间，所述碳纤维布层为纵向碳纤维和横向碳纤维一上一下交织，纵向碳纤维和横向碳纤维的纤维宽度相同，碳纤维丝层用碳纤维进行一上一下双向交织，碳纤维布层和碳纤维丝层浸渍有胶结剂。耐久性强，不会生锈，可在高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用，还具有抗疲劳强度高，耐磨损、抗老化等优点。
【IPC分类】B32B9/00, H02G1/02, B32B37/06, B32B37/10
【公开号】CN104967046
【申请号】CN201510311762
【发明人】袁齐坤, 陈宣林, 石利荣, 张宇雄, 杨福奖, 时峰, 邓中原, 张海东, 周鹏程
【申请人】云南电网有限责任公司曲靖供电局, 陕西斯福特电力科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月9日