tin tức

Sợi CarbonBình áp suất composite dạng cuộn là bình có thành mỏng, bao gồm lớp lót kín khí và lớp sợi quấn cường độ cao, chủ yếu được hình thành bằng phương pháp quấn và dệt sợi. So với bình áp suất kim loại truyền thống, lớp lót của bình áp suất composite có chức năng lưu trữ, bịt kín và bảo vệ chống ăn mòn hóa học, và lớp composite chủ yếu được sử dụng để chịu tải trọng áp suất bên trong. Nhờ cường độ riêng cao và khả năng thiết kế tốt của vật liệu composite, bình áp suất composite không chỉ cải thiện đáng kể khả năng chịu tải mà còn giảm đáng kể khối lượng bình so với bình áp suất kim loại truyền thống.
Lớp bên trong của bình chịu áp lực quấn sợi chủ yếu là cấu trúc lớp lót, có chức năng chính là làm lớp chắn kín, ngăn chặn rò rỉ khí hoặc chất lỏng áp suất cao bên trong, đồng thời bảo vệ lớp quấn sợi bên ngoài. Lớp này sẽ không bị ăn mòn bởi vật liệu bên trong, và lớp ngoài là lớp quấn sợi được gia cố bằng ma trận nhựa, chủ yếu được sử dụng để chịu được hầu hết tải trọng áp suất bên trong bình chịu áp lực.
1. Cấu trúc của bình chịu áp lực quấn sợi
Có bốn dạng cấu trúc chính của bình chịu áp suất composite: hình trụ, hình cầu, hình khuyên và hình chữ nhật. Bình chịu áp suất hình trụ bao gồm một phần hình trụ và hai đầu. Bình chịu áp suất kim loại được chế tạo thành các hình dạng đơn giản với dự trữ độ bền vượt trội theo hướng trục. Bình cầu có ứng suất bằng nhau theo hướng dọc và ngang dưới áp suất bên trong và bằng một nửa ứng suất chu vi của bình trụ. Độ bền của vật liệu kim loại là bằng nhau theo mọi hướng, do đó bình chứa hình cầu làm bằng kim loại được thiết kế để có độ bền bằng nhau và có khối lượng nhỏ nhất khi thể tích và áp suất là chắc chắn. Trạng thái chịu lực của bình chứa hình cầu là lý tưởng nhất, thành bình cũng có thể được làm mỏng nhất. Tuy nhiên, do khó chế tạo bình chứa hình cầu hơn, thường chỉ được sử dụng trong tàu vũ trụ và các dịp đặc biệt khác. Bình chứa vòng trong sản xuất công nghiệp rất hiếm, nhưng trong một số trường hợp cụ thể hoặc cần cấu trúc này, ví dụ như tàu vũ trụ để tận dụng tối đa không gian hạn chế, sẽ sử dụng cấu trúc đặc biệt này. Container hình chữ nhật chủ yếu được sử dụng khi không gian bị hạn chế, tối đa hóa việc sử dụng không gian và sử dụng các cấu trúc, chẳng hạn như toa xe bồn hình chữ nhật của ô tô, toa xe bồn đường sắt, v.v., các loại container này thường là container áp suất thấp hoặc container áp suất khí quyển và yêu cầu chất lượng càng nhẹ càng tốt.
Sự phức tạp của cấu trúc củahợp chấtBản thân bình chịu áp lực, sự thay đổi đột ngột về độ dày của đầu và đầu, độ dày và góc đầu thay đổi, v.v., gây ra rất nhiều khó khăn cho việc thiết kế, phân tích, tính toán và đúc khuôn. Đôi khi, bình chịu áp lực composite không chỉ cần được quấn ở các góc độ và tỷ lệ tốc độ khác nhau ở phần đầu, mà còn cần áp dụng các phương pháp quấn khác nhau tùy theo cấu trúc khác nhau. Đồng thời, cần xem xét ảnh hưởng của các yếu tố thực tế như hệ số ma sát. Do đó, chỉ có thiết kế kết cấu chính xác và hợp lý mới có thể định hướng chính xác quy trình sản xuất bình chịu áp lực composite, từ đó tạo ra các sản phẩm bình chịu áp lực composite nhẹ đáp ứng yêu cầu thiết kế.
2. Vật liệu của bình chịu áp lực quấn sợi
Là bộ phận chịu lực chính, lớp quấn sợi phải có cường độ cao, mô đun đàn hồi cao, mật độ thấp, độ ổn định nhiệt và khả năng thấm ướt nhựa tốt, cũng như khả năng gia công quấn tốt và độ kín bó sợi đồng đều. Các loại sợi gia cường thường được sử dụng cho bình chịu áp lực composite nhẹ bao gồm:sợi carbon, sợi PBO,sợi polyamine thơmvà sợi UHMWPE.