本发明属于管材结构，具体为一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构。
背景技术：
1、碳纤维复合材料作为一种新兴的高性能材料，结合了碳材料的固有特性与纺织纤维的柔软可加工性，被广泛应用于各种需要高强度、高刚度及优异性能的领域。传统的管材材料，虽然具备一定的强度和耐用性，但在某些极端条件下，如高温、高压或强腐蚀环境中，其性能往往难以满足要求；基于这样的背景，研究人员开始探索将碳纤维复合材料应用于管材结构中，以期获得更高的性能表现。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，有效的解决了背景技术提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，包括以下重量份组分：
3、聚氯乙烯树脂60-70份，环氧树脂20-30份，碳纤维15-25份，玻璃纤维3-7份，氧化铝8-15份，钛白粉5-10份，邻苯二甲酸二辛酯剂1-3份，阻燃剂4-7份，稳定剂2-4份，硅烷偶联剂1-3份。
4、优选的，包括以下重量份组分：
5、聚氯乙烯树脂62-68份，环氧树脂21-29份，碳纤维17-23份，玻璃纤维4-6份，氧化铝9-13份，钛白粉6-9份，邻苯二甲酸二辛酯剂1-3份，阻燃剂4-6份，稳定剂2-3份，硅烷偶联剂2-3份。
6、优选的，包括以下重量份组分：
7、聚氯乙烯树脂65份，环氧树脂25份，碳纤维20份，玻璃纤维5份，氧化铝9份，钛白粉7份，邻苯二甲酸二辛酯剂2份，阻燃剂4份，稳定剂2份，硅烷偶联剂2份。
8、优选的，所述阻燃剂为氯化石蜡、氯化脂环烃中的一种。
9、优选的，所述稳定剂为钙/锌稳定剂。
10、优选的，所述高硬度管材结构的制备方法包括以下步骤：
11、步骤一，准备原材料：首先，需要准备所有必要的原材料，包括聚氯乙烯树脂、环氧树脂、碳纤维、玻璃纤维、氧化铝、钛白粉、增塑剂、阻燃剂、稳定剂和活性剂；
12、步骤二，预处理碳纤维和玻璃纤维：对碳纤维和玻璃纤维需要进行预处理，包括清洁、干燥表面处理。
13、步骤三，混合与搅拌：将聚氯乙烯树脂、环氧树脂、增塑剂、阻燃剂、稳定剂和活性剂，在适当的温度下混合，并进行充分的搅拌，以确保各组分之间的均匀分布；
14、步骤四，加入增强材料：在混合物中逐渐加入碳纤维和玻璃纤维，同时继续搅拌，确保纤维能够均匀地分布在基体中；
15、步骤五，模压成型：将混合好的材料倒入预先设计好的管材模具中，然后在适当的温度和压力下进行模压成型，冷却后得到高强度的管材结构。
16、优选的，所述步骤三中的温度为50-80℃，时间10-15分钟。
17、优选的，所述步骤五中的温度为120-180℃，时间10-15分钟。
18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19、本发明通过碳纤维和玻璃纤维的加入显著提高了管材的强度和刚度，使得管材在承受高压力时仍能保持稳定，有效防止了变形和破裂；其次，聚氯乙烯树脂和环氧树脂的结合，不仅增强了管材的耐腐蚀性，还提高了其耐候性，使其在各种恶劣环境下都能保持优良的性能；此外，氧化铝和钛白粉的添加，不仅提高了管材的耐磨性，还赋予了其良好的抗紫外线性能，有效防止了管材的老化；增塑剂的加入则改善了管材的加工性能，使得生产更为顺畅。阻燃剂和稳定剂的引入，增强了管材的安全性和稳定性，有效防止了火灾和化学腐蚀的风险；最后，活性剂的添加，进一步提高了各组分之间的相容性和结合力，确保了管材的整体性能和稳定性；综上所述，这种高硬度管材结构通过科学的配方设计，实现了高强度、高刚度、高耐腐蚀性、高耐磨性、高抗紫外线性能、良好加工性能、高安全性和高稳定性等多重优势，为各种应用场合提供了可靠的管材解决方案。
1.一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，其特征在于，包括以下重量份组分：
2.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，其特征在于，包括以下重量份组分：
3.根据权利要求2所述的一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，其特征在于，包括以下重量份组分：
4.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，其特征在于，所述阻燃剂为氯化石蜡、氯化脂环烃中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，其特征在于，所述稳定剂为钙/锌稳定剂。
6.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，其特征在于，所述高硬度管材结构的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，其特征在于，所述步骤三中的温度为50-80℃，时间10-15分钟。
8.根据权利要求6所述的一种基于碳纤维复合材料的高硬度管材结构，其特征在于，所述步骤五中的温度为120-180℃，时间10-15分钟。