高（gāo）壓氣瓶，常見的氧（yǎng）氣瓶，滅火器，煤氣罐等等，也都是單一的材料（liào），比如鋁，鋼材製（zhì）成，複合材料基本上就是金屬材料（liào）外（wài）麵再包上一層碳纖維，玻璃鋼等材料。
碳纖維氣瓶製造過程
材料（liào）：T700碳（tàn）纖（xiān）維，6061鋁合金金屬內襯，外徑404mm，全長668mm，筒身段厚度1.6mm
工（gōng）藝：數控纏繞機在金屬（shǔ）內襯表麵纏繞成型複合材料氣瓶，纏繞完成後筒身段複合材料層厚度為10mm，采用烘箱旋轉固化成型。
高壓氣瓶纏繞成型工藝
在高壓儲氣瓶加（jiā）工過程中，CFRP多采用碳纖維纏（chán）繞工藝。在纖維纏繞成型過程中，碳纖維絲束在張力作（zuò）用下圍繞旋轉心軸不斷發生（shēng）纏繞，逐漸形成圓柱形結構。
高壓（yā）儲氣（qì）瓶中CFRP采用纖（xiān）維（wéi）纏繞工藝分為兩種：一（yī）是幹法纏繞，它是以經過預浸膠處理（lǐ）的預浸帶為原料，在纏繞機上經加（jiā）熱軟化至粘流態後纏繞到芯模上，示意圖如圖1所示。由於預浸帶（dài）中纖維和樹脂含量比例控製較好，因此幹法纏繞工（gōng）藝（yì）可以精確控製產品質量，而且生產效（xiào）率高，纏繞速度可達100～200m/min。但是，由於預浸（jìn）料成本較高，再加上幹法（fǎ）纏繞設備（bèi）較貴，因此在強調成本為主（zhǔ）的（de）高壓儲氣（qì）瓶領域，該方法應用較少。另外一種方法是濕法纏繞，它是指將碳纖維絲束在特定浸膠裝置中浸漬處理後，再在張力控製下直接纏繞到芯模上，示意圖如圖2所（suǒ）示。濕法纏繞中纖維離開浸漬裝（zhuāng）置後易於將樹脂帶出，從（cóng）而導致樹脂浪費，為了避免該現象，濕法纏繞速度往往比較慢；同時，由於樹脂不斷損耗，導致（zhì）樹脂與碳纖維比例難以控製。而且一般濕法纏繞工藝中伴隨（suí）著溶劑揮發（fā），會導致工作環境產生異味。
除了上述明顯缺點，濕法纏繞工藝與幹法纏（chán）繞相比也存在一些顯著（zhe）優勢：首（shǒu）先是（shì）生產成本較低（dī），約比幹法（fǎ）纏繞（rào）低40%；其次是產品氣密性好，在纏繞過程中，通過張力（lì）控製可以使多餘的樹脂膠（jiāo）液（yè）將氣泡（pào）擠出，並填滿（mǎn）空隙；最後，濕法纏繞時，碳（tàn）纖維表麵（miàn）浸漬的樹脂膠液（yè）可有效減少纖維（wéi）磨損。其實單從成本而言，濕法纏繞就具有明顯優勢，因此（cǐ）是目前高壓儲氣瓶最常用的加工工藝。碳纖維複合材料壓力容器的結構主要包括內襯（chèn）層和碳纖維複合材料層，內襯主要作用為存儲、防（fáng）漏和防（fáng）化學腐蝕，而複（fù）合材料層則是壓力的主要承載體。
碳纖維複合材料層是由碳纖維及基體組成，其中，碳纖（xiān）維（wéi）是增強相，基體則可以起到傳遞載荷、固化及保護碳（tàn）纖維（wéi）材料的作用。將浸過樹脂膠液的碳纖（xiān）維按照特定的方式纏繞到內襯上，經固化、自緊等工序後（hòu），便（biàn）獲得碳纖維（wéi）複合材料壓力容（róng）器。自20世紀（jì）80年代碳纖維增強鋁合（hé）金內襯壓力容器問世以來，碳纖維複合（hé）材料壓力容器的研究取得了很（hěn）大進展，應用也越來越廣泛。當前（qián），碳纖維複合材料（liào）壓力容器主要應用有：醫療呼吸器係統，包括（kuò）家用及醫用氧氣呼吸（xī）器， 用於消防的自給式正壓空氣呼吸器及（jí）救（jiù）援用（yòng）壓縮氧氣循環式（shì）呼吸器（qì）等；航（háng）空航天領域，包括飛機逃生滑梯充氣裝置、彈射（shè）座椅以及殼體（tǐ）等；新能（néng）源汽車領域，包（bāo）括（kuò）鋼內膽碳纖（xiān）維環向纏（chán）繞鋼複（fù）合材料（liào）氣瓶（CNG-2）、鋁內膽碳纖維全纏繞複合材料氣瓶（CNG-3）、 塑料內（nèi）膽全纏繞複合材料氣瓶（CNG-4）等壓縮51吃瓜网儲氣瓶、 高壓儲氫氣壓力容器等。
纏繞高壓氣瓶具有比同體積、同承壓能力的鋼氣瓶輕、耐腐蝕性好，不汙染充裝介質優點，使其（qí）在汽車、航空、醫療衛（wèi）生、家庭保健、消防、礦山（shān）搶險、氣體分析以及特殊裝備方麵得到廣泛應用。
京公網安備 11011302005837號
