【技术干货】碳纤维高压储氢气瓶系列专题论述：纤维种类对高压气瓶性能影响
该项目针对碳纤维复合材料材质高压储氢气瓶进行基准设计时，采用了日本东丽T700S（24k）规格纤维，为了考察纤维种类对高压储氢气瓶性能的影响，另外选择了东丽T800（24k）、Toho J30743HP（24k）、Grafil TRH50（18k）、Grafil TRH50（60k）和Hexcel AS7 （12k）五种纤维进行了对比分析。
在高压储氢气瓶制备过程中，每种气瓶卷绕采用相同的工艺，并保证过程关键参数相同；而由于纤维丝束规格不同，小为12k而大的达到60k，为了保证终纤维材料截面积相同，选择纤维丝束也存在差异，详细的性能参数和采用纤维丝束数量如下表1与图1所示。
表1 纤维种类对气瓶性能的影响
从上述图表中可以看出，采用东丽T800纤维时无论是气瓶初始爆破压力（Virgin Burst）亦或是循环爆破压力均为高值，因此采用东丽T800纤维具有生产重量更轻的压力，但经过计算与T700相比，纤维成本需要不超过19%才能具有优势。
图1 纤维种类对气瓶性能的影响
采用Grafil TRH50纤维其性能与东丽T700为接近，但必须降低5％的成本才能达到收支平衡。而其他几种纤维性能均比T700要弱，因此需要采用更多纤维才能满足强度要求，但会导致气瓶重量增加。
