纤维缠绕复合材料气瓶介绍

  纤维缠绕复合材料气瓶一般由金属内衬、纤维、树脂等组成。复合气瓶内衬内壁直接与介质接触,它的主要作用是气密、防腐、耐温和耐压;因此要求内衬材料具有良好的气密性、耐腐蚀性、耐温和高强度、高韧性等特点。纤维缠绕增强复合材料层的主要作用是保证气瓶在受力的情况下,具有足够的强度、刚度和稳定性。复合材料缠绕层承担绝大部分(75%~95%)的压力载荷,其中纤维是主要的承载体,树脂对纤维起粘结作用,并在纤维之间起着分布和传递载荷的作用;因此,选择高强度、高弹性的增强纤维和性能良好的树脂是提高结构承载能力的重要措施. 通常采用高强玻璃纤维环氧树脂或碳纤维环氧树脂和凯夫拉(Kevlar)纤维环氧树脂等高性能复合材料。
      
  复合材料气瓶一般采用2种分类方法:一是按内胆材料和增强材料分类:按内胆材料可分为金属内胆缠绕气瓶和塑料内胆缠绕气瓶。二是按增强材料分为高强玻璃纤维缠绕气瓶、碳纤维缠绕气瓶、芳纶纤维缠绕气瓶等。
  目前在碳纤维缠绕气瓶中得到了广泛的应用。
  纤维缠绕复合材料气瓶具有以下优点:1)气瓶重量轻、刚性好、强度高;2)金属材料的疲劳破坏通常是没有明显预兆的突发性破坏,而复合材料中的增强物与基体的结合既能有效地传递载荷,又能阻止裂纹的扩展,提高了气瓶的断裂韧性;3)复合材料中的大量增强纤维使得材料过载而少数纤维断裂时,载荷会迅速重新分配到未破坏的纤维上,使整个气瓶在短期内不至于失去承载能力;4)复合材料气瓶在受到撞击或高速冲击发生破坏时不会产生具有危险性的碎片,从而减少或避免了对人员的伤害;5)无需特殊处理就能满足耐腐蚀的要求.。
       更多信息请关注复合材料信息网www.cnfrp.com