本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料拉擠型材的增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)，特別是能使復(fù)合材料拉擠型材具有優(yōu)良綜合機(jī)械性能的增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：
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復(fù)合材料拉擠型材因其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)良特性，人們已在一些行業(yè)領(lǐng)域用其替代傳統(tǒng)的金屬型材。但一般的復(fù)合材料拉擠型材因受增強(qiáng)材料形態(tài)和拉擠工藝等的限制，使其縱向機(jī)械性能通常遠(yuǎn)強(qiáng)于其橫向機(jī)械性能，或者說通常是其縱向機(jī)械性能有余而橫向機(jī)械性能不足；當(dāng)將其作為結(jié)構(gòu)型材用于制造承載要求較高的工程構(gòu)件或建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，一般的復(fù)合材料拉擠型材的綜合機(jī)械性能就不能達(dá)到工程構(gòu)件或建筑結(jié)構(gòu)的承載要求，拉擠型材本身在載荷的作用下易發(fā)生彎曲破壞、剪切破壞等現(xiàn)象，從而使工程構(gòu)件或建筑結(jié)構(gòu)存在安全隱患甚至破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明提供一種復(fù)合材料拉擠型材的增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)，用以提高該型材的綜合機(jī)械性能，特別是使其縱向、橫向強(qiáng)度趨于均衡且提高該型材的橫向彎曲強(qiáng)度、橫向壓縮強(qiáng)度和抗剪能力，從而克服一般的復(fù)合材料拉擠型材通常存在的“縱向機(jī)械性能有余而橫向機(jī)械性能不足”的缺陷。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：增強(qiáng)材料鋪層為五層結(jié)構(gòu)，在該五層結(jié)構(gòu)中，以自上而下或由外及里為序，其中第一層、第三層、第五層均為玻璃纖維織物層，在該三玻璃纖維織物層中的任一織物層中至少有一織物層的構(gòu)成里有玻璃纖維+45°、90°、-45°三軸向織物，該玻璃纖維+45°、90°、-45°三軸向織物其厚度范圍為0.2～0.5mm，該三玻璃纖維織物層中的任一織物層的構(gòu)成可以是由玻璃纖維多軸向織物、玻璃纖維復(fù)合氈、玻璃纖維短切氈、玻璃纖維連續(xù)氈等織物分別單獨(dú)構(gòu)成的或搭配組合構(gòu)成的，該三玻璃纖維織物層中的任一織物層的厚度范圍為0.2～0.9mm；其中第二層、第四層均為玻璃纖維粗紗層，該兩玻璃纖維粗紗層的厚度可以是相同或不相同的；該增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)尤其適用于制造型材壁厚或厚度為5～8mm的復(fù)合材料拉擠型材。

在增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)中的第一層、第五層玻璃纖維織物的外表面還可各加一層聚酯表面氈。

在增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)中所使用的增強(qiáng)材料除玻璃纖維粗紗、玻璃纖維織物外，還可以是其它纖維粗紗或纖維織物，如碳纖維、玄武巖纖維及其織物等。

本發(fā)明的有益效果是：采用這種增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)制造的復(fù)合材料拉擠型材具有較為均衡的縱橫向綜合機(jī)械性能，特別是能提高該型材的橫向彎曲強(qiáng)度、橫向壓縮強(qiáng)度和抗剪能力，從而克服一般的復(fù)合材料拉擠型材通常存在的縱向機(jī)械性能有余而橫向機(jī)械性能不足的缺陷，以滿足目標(biāo)工程構(gòu)件或建筑結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料拉擠型材的性能要求。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明所涉及的鋪層結(jié)構(gòu)、織物、型材各軸向示意圖，圖1中：1-鋪層結(jié)構(gòu)、織物、型材的厚度方向，2-鋪層結(jié)構(gòu)、織物、型材，3-鋪層結(jié)構(gòu)、織物、型材的寬度方向，即90°軸向，4-鋪層結(jié)構(gòu)、織物、型材的0°軸向和90°軸向平面中的+45°軸向，5-鋪層結(jié)構(gòu)、織物、型材的長(zhǎng)度方向，即0°軸向，6-鋪層結(jié)構(gòu)、織物、型材的0°軸向和90°軸向平面中的-45°軸向。

圖2是本發(fā)明所涉及的復(fù)合材料拉擠槽鋼型材橫截面示意圖，圖2中：7-玻璃纖維織物層，7.1-含有玻璃纖維+45°、90°、-45°三軸向織物的織物層，7.2-玻璃纖維復(fù)合氈的織物層，7.3-玻璃纖維復(fù)合氈、玻璃纖維短切氈搭配構(gòu)成的織物層，8-玻璃纖維粗紗層，9-基體樹脂，10-聚酯表面氈，11-復(fù)合材料拉擠槽鋼型材。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示的鋪層結(jié)構(gòu)、織物、型材2，由其長(zhǎng)度方向5、寬度方向3、厚度方向1形成三維空間，其中由長(zhǎng)度方向5、寬度方向3形成的二維平面中有90°軸向3、+45°軸向4、-45°軸向6。如圖1、圖2所示拉擠槽鋼型材的增強(qiáng)材料鋪層為五層結(jié)構(gòu)，在該五層結(jié)構(gòu)中，以自上而下或由外及里為序，其中第一層、第三層、第五層均為玻璃纖維織物層7，第一層由厚度為0.25mm的玻璃纖維+45°、90°、-45°三軸向織物7.1單獨(dú)構(gòu)成，且該玻璃纖維+45°、90°、-45°三軸向織物7.1在增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)中的鋪置與圖1所示的+45°、90°、-45°三軸向完全相同，第三層由厚度為0.3mm的玻璃纖維復(fù)合氈7.2單獨(dú)構(gòu)成，第五層是由玻璃纖維復(fù)合氈和玻璃纖維短切氈搭配組合構(gòu)成的玻璃纖維織物層7.3，由玻璃纖維復(fù)合氈、玻璃纖維短切氈搭配構(gòu)成的第五層玻璃纖維織物層7.3的厚度為0.7mm；其中第二層、第四層均為玻璃纖維粗紗層8，該兩玻璃纖維粗紗層8的厚度是相同的、也即該兩玻璃纖維粗紗層8中的玻璃纖維含量是相同的，且該兩玻璃纖維粗紗層8中的玻璃纖維粗紗均沿圖1所示的0°軸向2均勻分布；上述三層玻璃纖維織物層7和兩層玻璃纖維粗紗層8在由拉擠成型裝置定向鋪設(shè)并浸漬基體樹脂9后、再經(jīng)拉擠槽鋼模具加熱固化定型成為復(fù)合材料拉擠槽鋼型材11。該增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)中的90°軸向3、+45°軸向5、-45°軸向6上的玻璃纖維能賦予復(fù)合材料拉擠型材優(yōu)良的橫向拉伸強(qiáng)度、橫向彎曲強(qiáng)度、橫向壓縮強(qiáng)度和抗剪能力，該增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)中的0°軸向上的玻璃纖維能賦予復(fù)合材料拉擠型材優(yōu)良的縱向機(jī)械性能強(qiáng)度；采用這種增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)制造的壁厚或厚度為8mm的復(fù)合材料拉擠槽鋼型材具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能。為使這種復(fù)合材料拉擠型材具有更好的耐老化性能，還可在采用這種增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)制造復(fù)合材料拉擠型材時(shí)在增強(qiáng)材料鋪層結(jié)構(gòu)中的第一層、第五層玻璃纖維織物7的外表面各加一層聚酯表面氈10，以在所生產(chǎn)的拉擠型材的外表面形成一層耐老化的富樹酯層。

以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明所涉及的復(fù)合材料拉擠槽鋼型材的實(shí)施例，不能被認(rèn)為可由此限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)在本發(fā)明權(quán)利要求所涵蓋的范圍之內(nèi)。