碳纤维气瓶制作流程介绍ppt课件
第七章碳纤维PPT课件
环化反应 脱氢反应 吸氧反应
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环化反应
CCCCC NNNNN
梯 形 ， 六 元 环 CCCCC
NNNNN 耐 热
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脱氢反应
未环化的聚合物链或环化后的杂环可由于氧的作用 而发生脱氢反应，形成以下结构：
CC CC C NNNN
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吸氧反应
氧可以直接结合到预氧化丝的结构中，主要生成－OH，－
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第一节 碳纤维的制备与性能
碳纤维不能用熔融法或溶液法直接纺丝，只能以有机 纤维为原料，采用间接方法来制造。 ➢ 碳元素的各种同素异形体(金刚石、石墨、非晶态的各种 过渡态碳)，根据形态的不同，在空气中在350℃以上的高 温中就会不同程度的氧化；在隔绝空气的惰性气氛中(常 压下)，元素碳在高温下不会熔融，但在3800K以上的高温 时不经液相，直接升华，所以不能熔纺。 ➢ 碳在各种溶剂中不溶解，所以不能溶液纺丝。
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碳纤维的分类
按制造条件 和方法分类
碳纤维：碳化温度1200～1500oC，碳含量 95％以上。
石墨纤维：石墨化温度2000oC以上，碳含 量99％以上。
活性碳纤维：气体活化法，CF在600～ 1200oC，用水蒸汽、CO2、 空气等活化。
气相生长碳纤维：惰性气氛中将小分子有 机物在高温下沉积成纤维－ 晶须或短纤维。
碳纤维结构近乎石墨结构，比金刚石结构 规整性稍差。
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碳纤维的发展
碳纤维的开发历史可追溯到19世纪末期，美国科学家爱 迪生发明的白炽灯灯丝，而真正作为有使用价值并规模生 产的碳纤维，则出现在二十世纪50年代末期。
1959年美国联合碳化公司以粘胶纤维(Viscose firber)为 原丝制成商品名为“Hyfil Thornel”的纤维素基碳纤维。
铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶标准
铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶标准通常包括以下内容：
1. 范围：本标准规定了铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶（以下简称气瓶）的型式和参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存等要求。
本标准适用于设计、制造公称工作压力不大于30 MPa，公称容积不大于12L，使用环境温度-40℃~60℃，可重复充装呼吸气体的气瓶。
2. 外观：气瓶外观应平整、光滑，表面无裂纹、划痕、毛刺等缺陷。
瓶口螺纹应符合相关标准要求。
3. 尺寸：气瓶的直径、高度、重量等尺寸应符合相关标准要求。
4. 性能要求：气瓶应具有良好的气密性、抗压性能、耐腐蚀性能等。
具体指标应符合相关标准要求。
5. 试验方法：气瓶应按照相关标准要求进行外观检查、尺寸测量、性能试验等。
试验过程中应遵守操作规程，确保试验结果的准确性和可靠性。
6. 检验规则：气瓶的检验分为出厂检验和型式试验。
出厂检验应按照相关标准要求对每只气瓶进行检验，确保产品质量符合要求。
型式试验应按照相关标准要求对一定数量的气瓶进行抽样检验，以验证产品的可靠性。
7. 标志、包装、运输和储存：气瓶上应标明产品名称、规
格型号、工作压力、容积、生产日期等信息。
包装应牢固可靠，能够防止运输过程中发生碰撞或损坏。
运输和储存过程中应避免阳光直射、潮湿和高温等不利环境条件的影响。
需要注意的是，不同类型的气瓶标准可能存在差异，具体内容可能会根据实际需要进行调整。
碳纤维PPT演示课件
（3） 疲劳强度：碳纤维和芳纶纤维复合材 料的疲劳强度高于高强纲丝。金属材料在交 变应力作用下，疲劳极限仅为静荷强度的 30%～40%。由于纤维与基体复合可缓和裂 纹扩展，以及存在纤维内力再分配的可能性， 复合材料的疲劳极限较高，约为静荷强度的 70%～80%，并在破坏前有变形显著的征兆。
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根据使用要求和热处理温度的不同﹐碳纤 维分为耐燃纤维﹑碳纤维和石墨纤维。例 如 300～350℃ 热处理时得耐燃纤维 ﹔1000～1500℃ 热处理时得碳纤维﹐含碳 量为 90～95％﹔碳纤维经 2000℃以上高 温处理可以制得石墨纤维﹐含碳量高达 99 ％以上。
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碳纤维的优缺点
碳纤维材料与其他加固材料对比 （1）抗拉强度：碳纤维的抗拉强度约为钢 材的10倍。 （2）弹性模量：碳纤维复合材料的拉伸弹 性模量高于钢材，但芳纶和玻璃纤维复合 材料的拉伸弹性模量则仅为钢材的一半和 四分之一。
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（4）运动器材 用作网球、羽毛球、和壁球拍及杆、棒球、
曲棍球和高尔夫球杆、自行车、赛艇、钓
杆、滑雪板、雪车等。
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碳纤维自行车
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（5）土木建筑 幕墙、嵌板、间隔壁板、桥梁、架设跨度 大的管线、海水和水轮结构的增强筋、地 板、窗框、管道、海洋浮杆、面状发热嵌 板、抗震救灾用补强材料。
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利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高 承载力及延长寿命是目前比较流行的方法， 在建筑业中有着广泛的发展前景。
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碳纤维概念
碳纤维是复合材料 碳纤维是一种纤维状碳材料。呈黑色，坚 硬，是一种强度比钢的大、密度比铝的小、 比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、 又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、 热学和力学性能的新型材料。
6.8l碳纤维气瓶技术参数
6.8L碳纤维气瓶技术参数1.概述在如今的现代社会中，气瓶已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
而碳纤维气瓶作为气体贮存、输送的一种新型材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，越来越受到人们的青睐。
本文将在此基础上详细介绍6.8L碳纤维气瓶的技术参数。
2.6.8L碳纤维气瓶的基本参数2.1 容量：6.8升2.2 最高使用压力：30MPa2.3 寿命：15年2.4 材质：碳纤维复合材料2.5 重量：2.6kg2.6 外径：168mm2.7 长度：557mm2.8 充装介质：空气、氧气、氮气等3.6.8L碳纤维气瓶的技术特点3.1 轻质高强：碳纤维气瓶采用碳纤维复合材料制作，相比传统的钢瓶具有更轻的重量和更高的强度，具有更好的耐爆炸性能。
3.2 高安全性：碳纤维气瓶具有优异的耐腐蚀性能，能够避免气体的泄漏和外界环境对气瓶的侵蚀，保障使用者的安全。
3.3 长寿命：碳纤维气瓶的寿命一般可达15年，远远超过普通钢瓶的使用寿命。
4.6.8L碳纤维气瓶的应用领域4.1 医疗卫生：碳纤维气瓶可用于医用氧气瓶、呼吸器等医疗设备，使用方便、安全可靠。
4.2 工业领域：碳纤维气瓶可用于工业气体储存以及各种工业设备的气体供应。
4.3 潜水运动：碳纤维气瓶的轻质高强特性使得它成为潜水运动员的理想选择，轻便的特点带来更为舒适的潜水体验。
5.6.8L碳纤维气瓶的维护与保养5.1 定期检验：碳纤维气瓶在使用过程中需要定期进行检测，以确保其安全可靠。
5.2 避免碰撞：碳纤维气瓶在使用和存放过程中应避免碰撞、摔落，以免影响其使用寿命。
5.3 防潮防晒：气瓶在存放时需要避免阳光直射和潮湿环境，以防气瓶表面受损和锈蚀。
6.结语6.8L碳纤维气瓶作为一种新型的气体贮存装置，具有众多优点，涵盖了医疗、工业、休闲等多个领域的应用。
然而，在使用过程中，用户也需要严格按照相关规定进行使用和维护，以确保其安全可靠性。
以上就是本文对6.8L碳纤维气瓶技术参数的详细介绍，希望能够带给读者一些有益的信息。
碳纤维的制作过程 ppt课件
苯环结构由于环内电子的共轭作用，使 纤维具有化学稳定性，不发生高温分解。又 由于苯环结构的刚性，使高聚物具有晶体的 本质，使纤维具有高温尺寸的稳定性。
10.2.2 芳纶纤维的基本性能
1972年又研制了以PRD--49命名的主缆纤要、维用涂。于漆绳织索物、、电带
1973年正式登记的商品名称为AR和AM带I状D纤物维，。以及防 弹背用心于等航。空、
ARAMID纤维包括三种牌号的产品，宇并航重、改造名船称。
PRD--49--IV改称为芳纶--29；
工业的复合 材料制件。
PRD--49--III改称为芳纶--49；
强度损失(%)
Kevlar-29 Kevlar-49
3
1
1
0
1.5
0
4.6
0
9.9
0
0
2
1.5
1.5
9.3
28
0
3.6
10.3 芳纶纤维的制造
1. 聚对苯撑对苯二甲酰胺的聚合
两个阶段
第一阶段
对苯二胺与对苯二甲酸酰氯缩 聚成对苯撑对苯二甲酰胺的聚合体。
第二阶段
聚合体溶解在溶剂中再进行 纺丝，制得所需要的纤维材料。
液相氧化的效果比气相氧化法好，条件适当时，复合材 料的剪切强度可增加1倍以上，而纤维的强度仅略有下降。
原因：液相时只氧化纤维表面，而气相氧化剂可能渗 透较深，尤其在表面有微裂和缺陷处。
但液相氧化多为间歇操作，处理时间长，操作繁 杂，难以和碳纤维生产线直接相连接。
10 芳纶纤维
10.1 概述 10.2 芳纶纤维的结构与特性 10.3 芳纶纤维的制造 10.4 凯芙拉纤维的制品 10.5 芳纶纤维及其复合材料的应用
碳纤维工艺流程
碳纤维工艺流程
碳纤维是一种轻质、高强度的材料，因其优异的性能被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
碳纤维制品的生产过程经过多道工艺流程，下面将为大家介绍碳纤维工艺流程的详细步骤。
1. 原料准备。
碳纤维的原料主要是聚丙烯腈纤维（PAN）或煤焦油，这些原料经过预处理后，可以进行纺丝成为碳纤维的前身。
2. 碳化。
首先将PAN纤维在氮气氛围中进行热处理，使其碳元素含量增加，形成碳化纤维。
这是制备碳纤维的关键步骤，碳化温度和时间的控制对于最终碳纤维性能的影响极大。
3. 纺丝。
碳化纤维经过纺丝工艺，形成碳纤维束，这些碳纤维束可以用来编织成布料，也可以用来制备预浸料。
4. 编织或制备预浸料。
碳纤维束经过编织工艺可以制备成碳纤维布料，也可以与树脂预浸料结合，形成碳纤维复合材料。
5. 成型。
将碳纤维布料或预浸料放入模具中，经过加热和压力处理，使其成型为所需形状的碳纤维制品。
6. 固化。
经过成型的碳纤维制品需要进行固化处理，使树脂充分固化，确保制品的性能稳定。
7. 表面处理。
最后，对碳纤维制品进行表面处理，可以进行涂装、抛光等工艺，提高制品的外观质量和表面光洁度。
通过以上工艺流程，我们可以将碳纤维原料制备成各种形状的
碳纤维制品，如碳纤维板、碳纤维管、碳纤维零件等。
这些制品具
有优异的强度和轻质特性，被广泛应用于航空航天、汽车、体育器
材等领域，为现代工业的发展提供了重要支撑。
碳纤维工艺流程的
不断改进和创新，也将为碳纤维制品的性能和品质提供持续的保障。
气瓶基础知识ppt课件
⑶一般容积较小(1～10L)，充气压力多为15～30MPa。
三、 瓶装气体的分类 按GB 16163《瓶装压缩气体分类》规定。按其临界温 度可划分为三类： 永久气体：临界温度小于-10℃
高压液化气体：临界温度大于或等于-10℃ 且小于或等于70℃的 低压液化气体：临界温度大于70℃的
图1-2-B检验钢印标记
（3）检验钢印标记，也可打在金属检验标记环上，如图1-3所示
图1-3
C、钢印标记应排列整齐、清晰。钢印字体高度应为5～10mm， 深度为0.5mm。 D、检验钢印标记上，还应按检验年份涂检验色标。检验色标的 颜色和形状如下表：
注： 1.括号内的符号和数 字表示该颜色的代号。 2.椭圆形的长轴约为 80mm，短轴约为 40mm；矩形约为 80×40mm； 3.检验色标每10年为 一个循环周期。
(二)其它附件 其它附件有：防震圈、瓶帽、瓶阀。 1．气瓶 气瓶装有两个防震圈，是气瓶瓶体的保护装
置。气瓶在充装、使用、搬运过程中，常常会因
滚动、震动、碰撞而损伤瓶壁，以致发生脆性破
坏。这是气瓶发生爆炸事故常见的一种直接原因。
2．瓶帽 瓶帽是瓶阀的防护装置，它可避免气瓶在搬运过程中 因碰撞而损坏瓶阀，保护出气口螺纹不被损坏，防止灰尘、 水分或油脂等杂物落人阀内。其要求：A.有良好的抗撞击 性。B.不得用灰口铸铁制造。C.无特殊要求的，应配带固 定式瓶帽，同一工厂制造的同一规格的固定式瓶帽，重量 允差不超过５％。 3．瓶阀 A、瓶阀是控制气体出入的装置，一般是用黄铜或钢制造。 充装可燃气体的钢瓶的瓶阀，其出气口螺纹为左旋；盛装 助燃气体的气瓶，其出气口螺纹为右旋。瓶阀的这种结构 可有效地防止可燃气体与非可燃气体的错装。
碳纤维的生产制备(PPT文档)
碳纤维桥
2007年5月10日，荷兰 建成世界上最长的碳纤 维复合材料桥。该桥长 24.5米，宽5米。
碳纤维结构材料
用作主承力结构材料， 如主翼、尾翼和机体； 次承力构件，如方向舵、 起落架、副翼、扰流板、 发动机舱、整流罩及座 板等
原料
聚丙烯腈纤维 粘胶纤维 沥青纤维
含碳量 %
68 45 95
碳化收率 碳化收率 （cf碳含量 （cf/原料） /原料碳含
7
预氧化分为6个温区，温度呈梯度分布，逐步提高。 6个区的预氧丝照片对比
原丝
一区（180-220℃） 二区（210-235℃） 三区（230-250℃）
四区（240-255℃） 五区（250-265℃） 六区（250-275℃）
预氧化过程反应机理
01 脱氢反应
02 共聚单体引发环化
03 氧化反应
02
01
放热
03
9
低温碳化炉
高温碳化炉
碳化是一复杂的物理、化学变化和结构的转化过程，是在惰性气体 （N2）保护下发生热分解、热缩聚过程，其结果是将预氧丝的梯型结构 转化为碳纤维的乱层石墨结构。
碳化全过程可以分为低温碳化和高温碳化两个阶段，前者的温度一 般为300~1000℃，后者为1100~1600℃。
量）
40~60
60~85
21~40
45~85
80~90
85~95
碳纤维是一类由人造纤维或合成纤维为母体，经过高温（1000℃以上）处理后制得的
含碳量达到90%以上的无机纤维材料。
碳纤维生产原料有三种:黏胶纤维、沥青纤维和聚丙烯腈 (PAN)纤维。
以PAN纤维作为原料制得碳纤维，因其产品力学性能良好、生产工艺简单以及碳化 收率高，得到大力发展，成为当前碳纤维工业的主流。
碳纤维复合材料高压气瓶的制造过程
碳纤维复合材料高压气瓶的制造过程材料：T700碳纤维，6061铝合金金属内衬，外径404mm,全长668mm,筒身段厚度1.6mm。
工艺：数控缠绕机在金属内衬表面缠绕成型复合材料气瓶，缠绕完成后筒身段复合材料层厚度为10mm,采用烘箱旋转固化成型。
1、高压气瓶缠绕成型工艺在高压储气瓶加工过程中，CFRP多采用碳纤维缠绕工艺。
在纤维缠绕成型过程中，碳纤维丝束在张力作用下围绕旋转心轴不断发生缠绕，逐渐形成圆柱形结构。
高压储气瓶中CFRP采用纤维缠绕工艺分为两种：一是干法缠绕，它是以经过预浸胶处理的预浸带为原料，在缠绕机上经加热软化至粘流态后缠绕到芯模上，示意图如图1所示。
由于预浸带中纤维和树脂含量比例控制较好，因此干法缠绕工艺可以精确控制产品质量，而且生产效率高，缠绕速度可达100〜200m/min。
但是,由于预浸料成本较高，再加上干法缠绕设备较贵，因此在强调成本为主的高压储气瓶领域，该方法应用较少。
图1碳纤维干法缠绕示意图另外一种方法是湿法缠绕，它是指将碳纤维丝束在特定浸胶装置中浸渍处理后，再在张力控制下直接缠绕到芯模上，示意图如图2所示。
湿法缠绕中纤维离开浸渍装置后易于将树脂带出，从而导致树脂浪费，为了避免该现象，湿法缠绕速度往往比较慢；同时，由于树脂不断损耗，导致树脂与碳纤维比例难以控制。
而且一般湿法缠绕工艺中伴随着溶剂挥发，会导致工作环境产生异味。
图2碳纤维湿法缠绕示意图除了上述明显缺点，湿法缠绕工艺与干法缠绕相比也存在一些显著优势：首先是生产成本较低，约比干法缠绕低40%；其次是产品气密性好，在缠绕过程中，通过张力控制可以使多余的树脂胶液将气泡挤出，并填满空隙；最后，湿法缠绕时，碳纤维表面浸渍的树脂胶液可有效减少纤维磨损。
其实单从成本而言，湿法缠绕就具有明显优势,因此是目前高压储气瓶最常用的加工工艺。
2、那么这种气瓶是装什么的呢?碳纤维复合材料压力容器的结构主要包括内衬层和碳纤维复合材料层，内衬主要作用为存储、防漏和防化学腐蚀，而复合材料层则是压力的主要承载体。
复合材料气瓶
英语作文下册第三单元范文In the fast-paced global village, cross-cultural communication has become an integral part of our daily lives. From the smallest interactions to larger-scale collaborations, understanding and respecting cultural differences are crucial for successful outcomes. My own experience with cross-cultural communication occurred during a visit to Japan, an encounter that left a lasting impression on me.Japan, a country rich in history and tradition, presents a unique challenge for those unfamiliar with its culture. During my visit, I was invited to participate in a business meeting with a Japanese company. As an American, I was nervous about making any cultural faux pas that could potentially harm the relationship between our two parties. Prior to the meeting, I did my best to prepare by reading about Japanese business etiquette and protocol. I learned that in Japan, punctuality is taken very seriously, so I made sure to arrive early. I also dressed in a more conservative business suit, as I understood that this was the norm for such occasions.When the meeting began, I was immediately struck by the formality and respect shown towards authority figures. The Japanese participants were extremely polite, often bowing their heads and using respectful language when addressing their superiors. As a foreigner, I felt slightly out of place, but I did my best to follow their lead and adapt to the culture.During the discussion, I noticed that the Japanese participants were very direct and to the point. They tended to avoid small talk and focused instead on the main issues at hand. This was a stark contrast to the more casual and indirect communication style I was accustomed to in the United States. I had to adjust my communication style to match theirs, which required a conscious effort to bedirect and concise.Despite the initial difficulties, I gradually felt more comfortable as the meeting progressed. I realized that by respecting their culture and adapting my communication style, I was able to establish a connection with my Japanese counterparts. We were able to have a productiveconversation, and I even received some valuable feedback on my company's products and services.Looking back on my experience in Japan, I realize that cross-cultural communication is not just about speaking a different language; it's about understanding and respecting the values, beliefs, and behaviors that underlie that language. It requires patience, openness, and thewillingness to embrace differences. Through this experience, I learned that effective cross-cultural communication can lead to deeper understanding and stronger relationships, even in the midst of significant cultural differences.**跨越文化的障碍：一次难忘的跨文化交流经历**在全球化的今天，跨文化交流已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
纤维缠绕复合材料高压气瓶制造工艺
纤维缠绕复合材料高压气瓶制造工艺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. 常用的内衬材料有铝和塑料2种. 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，一是按照应用领域分为：1）天然气、氢气等燃料汽车的燃料气瓶；2）用于呼吸器系统，包括背负式呼吸器、小型呼吸器以及逃生用的呼吸面具等；（3）用于航空或航海，主要包括逃生滑梯充气装置和航空吸氧装置等. 二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；还可以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. 由于铝内胆具有密封性好、抗疲劳性能强、循环寿命长、稳定性高及质量轻等优点，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.复合材料气瓶的制造复合材料气瓶的纤维增强层主要的作用是承受压力，所以纤维层对复合材料的力学性能有很大的影响. 在制造复合材料气瓶时纤维增强层主要考虑的因素有气瓶的缠绕张力、铺层顺序、缠绕角度、缠绕厚度、纤维缠绕的线型等.复合材料气瓶在缠绕制造过程中需要对纤维施加一定的张力，一方面是为了使纤维在内胆上按照设计线型排列，另一方面是为了使气瓶内胆和缠绕层产生一定的预应力，从而改善气瓶的抗疲劳性能. 陈汝训提出影响纤维强度发挥的重要原因是沿气瓶厚度方向各纤维受力不均匀，而缠绕张力又是纤维受力不均匀的重要因素，对壁厚较厚的气瓶尤其如此；因此，如何合理控制缠绕张力是提高气瓶纤维强度发挥的重要环节. 张宗毅等提出了一种等效降温法，将缠绕张力产生的预应力等效为复合材料层降温产生的预应力，并通过有限元软件研究了缠绕张力对环向缠绕复合材料气瓶应力的影响. 研究结果表明：随着缠绕预应力的增大，环向缠绕复合材料气瓶内胆工作应力减小，复合层工作应力增大，缠绕张力产生的预应力较大时会抵消自紧工艺的效果. 王欣荣研究了缠绕张力对碳纤维缠绕铝内胆复合材料气瓶爆破压力的影响，模拟结果表明有缠绕张力气瓶的爆破压力比无缠绕张力气瓶的爆破压力提高了3.03%. Cohen采用实验设计方法确定了在缠绕工艺过程中纤维预应力对缠绕结构力学性能的影响，发现提高预应力可以有效增加在纤维缠绕结构中缠绕层的纤维体积百分比，从而提高结构的强度.Kalaycioglu等研究了凯夫拉纤维缠绕6061-T6铝内衬的复合材料气瓶，主要集中在纤维的缠绕角度连续变化时，对称与非对称的铺层顺序对气瓶性能的影响，结构如图1所示. 研究结果表明，对称的铺层顺序相对于非对称的铺层顺序爆破压力提高了15%，主要是因为对称的铺层顺序使得气瓶纤维层的应力分布得更加均匀，减少了应力集中. Bertin等对聚合物复合材料储氢气瓶进行了实验和模拟研究，主要集中在复合层的铺层顺序对复合材料力学性能的影响上，研究结果如表1所示. 从表中结果可以看出，对称的铺层顺序失效应力值最大. Velosa等研究了以聚乙烯为内衬玻璃纤维缠绕的复合材料气瓶，结果发现纤维的方向、铺层的顺序和铺层的层数都会对纤维缠绕层的强度造成影响.Wild等通过网格分析得出纤维缠绕复合材料压力容器的最优角度为54.74°. Parnas等考虑了纤维缠绕复合材料气瓶的内压的作用，得出优化的缠绕角主要取决于几何形状和使用的失效准则，并给出缠绕角的范围为52.1~54.2°.Rosenow利用经典层合理论分析了薄壁复合容器的缠绕角度在15°~85°之间变化时的应力与应变情况；对于环向应力和轴向应力之比等于2的圆筒形容器，均衡性缠绕角最优值为55°. Erkal等对玻璃纤维缠绕塑料内衬的复合材料压力容器疲劳破坏进行了实验研究，玻璃纤维均采用对称的方式缠绕，缠绕的角度分为±75°、±60°、±55°、±45°，实验结果表明，当缠绕角度为±55°时，爆破的压力最大，为10.2 MPa.纤维缠绕的厚度并不是越厚越好，纤维缠绕得太厚不仅会增加制造成本，而且外层纤维的强度也得不到充分的发挥，造成材料的浪费. 古海波对容积为2 L的碳纤维缠绕铝内胆复合材料气瓶的环向缠绕厚度进行了设计. 随着环向纤维厚度的增加，工作压力和最小爆破压力下内胆和纤维的应力水平降低，同时纤维的应力比减小. 根据DOT-CFFC标准，得出纤维单层厚度的取值范围为0.13≤t≤0.14 mm.对于纤维缠绕结构，纤维缠绕的线型是一个重要的设计参数. 目前基本的纤维缠绕线型有：环向缠绕、纵向缠绕和螺旋缠绕3种. 环向缠绕是沿容器圆周方向进行缠绕，只能在筒身段进行，纤维缠绕的角度通常在85°~90°之间，缠绕工艺简单. 纵向缠绕的纤维轨迹是一条单圆平面封闭曲线，缠绕角度较小，多用于粗短容器. 螺旋缠绕又称为测地线缠绕，缠绕时导丝头按特定速度沿芯模绕轴线匀速自转，可以对筒身段和封头进行纤维缠绕，缠绕角度约为12°~70°，缠绕工艺复杂. 池秀芬等通过碰撞损伤研究发现螺旋缠绕方式抵抗损伤的能力要高于普通环向缠绕方式，所以在制造复合材料压力容器时尽量采用螺旋缠绕方式. 在复合材料气瓶制造中，一般采用螺旋和环向组成的缠绕形。
碳纤维气瓶制作流程介绍
工序六 瓶口螺纹检查
• 6瓶口螺纹检验.avi
• 由于是高压容器，瓶口螺纹必须符 合国标的公差要求，通过使用螺纹 通止规对加工后螺纹来检验能够方 便的识别出螺纹尺寸不符合标准要 求的铝胆。
工序七 碳纤维及玻璃纤维缠绕
• 7碳纤维及玻璃纤维缠绕.avi
• 合格的铝胆可以进行碳纤维丝缠绕， 然后是玻璃纤维缠绕。
工序十 水压试验
• 10水压试验.avi
• 所有碳纤维气瓶在出厂前均会进行 水压测试，测试压力为50MPa。碳 纤维气瓶的水压试验周期是3年，进 行水压试验是判定气瓶是否还能进 行正常充气的主要依据。
碳纤维气瓶
制作流程介绍
气瓶制作流程
工序一 工序二 工序三 工序四 工序五 工序六 工序七 工序八 工序九 工序十 铝板拉伸成型 去油清洗 热处理 铝胆缩口成型 瓶口CNC螺纹加工 瓶口螺纹检查 碳纤维及玻璃纤维缠绕 打磨倒角 树脂涂层 水压试验
工序一 铝板拉伸成型
• 1铝板拉伸成型.avi • 不同规格的气瓶内胆，依据直径和 高度需要经过多次的拉伸才能成型。
工序四 铝胆缩口成型
• 4铝胆缩口成型.avi
• 铝胆缩口成型采用的是滚压成型 （又叫旋压成型），片中能够清除 的看见整个缩口过程。
工序五 瓶口CNC螺纹加工
• 5瓶口CNC螺纹加工.avi
• 我们都知道目前使用的碳纤维瓶的 瓶口螺纹为M18*1.5，这道工序就是 用于加工瓶口螺纹及O型圈密封台阶。
工序二 去油清洗
• 2去油清洗.avi
• 由于拉ห้องสมุดไป่ตู้过程中使用的润滑油都留 存于铝胆表面，进行去油清洗就能 清除铝胆表面的油污。
工序三 热处理
• 3热处理.avi
碳纤维缠绕复合气瓶分类-概述说明以及解释
碳纤维缠绕复合气瓶分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:碳纤维缠绕复合气瓶是一种重要的储气器具，具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能。
它们在各个领域都得到了广泛的应用，如航空航天、交通运输以及工业和民用等领域。
随着科技的不断发展，碳纤维缠绕复合气瓶在气体存储和运输方面表现出了巨大的潜力。
相比传统的金属气瓶，碳纤维缠绕复合气瓶具有更高的比强度和比刚度，同时重量却更轻，能够大幅度减轻设备的重量负担。
此外，由于碳纤维具有优异的耐腐蚀性能，碳纤维缠绕复合气瓶不易受到气体中的化学物质侵蚀，从而保证了气体的质量和安全性。
碳纤维缠绕复合气瓶的应用领域广泛。
在航空航天领域，碳纤维缠绕复合气瓶可以用于飞机和火箭的燃料储存，提供了更安全和轻量化的解决方案。
在交通运输领域，碳纤维缠绕复合气瓶可以被应用于燃气车辆的储气系统，提高了燃料的储存效率和车辆的续航里程。
此外，碳纤维缠绕复合气瓶还可以用于工业和民用领域，如石油和天然气工业中的储气系统以及民用燃气储存设备等。
本篇文章将对碳纤维缠绕复合气瓶进行分类，并探讨其未来的发展前景。
希望通过对碳纤维缠绕复合气瓶的深入研究和分析，能够为相关领域的科研人员和工程师提供有益的指导和启示。
1.2文章结构文章结构是指文章整体组织的架构和顺序。
一个良好的文章结构能够使读者更好地理解文章内容，并且使文章逻辑清晰、条理分明。
本文将按照以下结构展开论述：1. 碳纤维缠绕复合气瓶的定义与特点- 介绍碳纤维缠绕复合气瓶的定义，即由碳纤维材料和树脂基体材料组成的一种复合材料制品。
- 探讨碳纤维缠绕复合气瓶的特点，如轻质高强度、耐腐蚀性、优异的断裂韧性等。
2. 碳纤维缠绕复合气瓶的应用领域- 分析碳纤维缠绕复合气瓶在汽车工业中的应用，如氢能源汽车、天然气汽车等。
- 探讨碳纤维缠绕复合气瓶在航空航天领域的应用，如航天器气瓶、航空器燃料储存等。
- 介绍碳纤维缠绕复合气瓶在工业领域的应用，如工业气瓶、气体储存等。
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工序十 水压试验
10水压试验.avi 所有碳纤维气瓶在出厂前均会进行
水压测试，测试压力为50MPa。碳 纤维气瓶的水压试验周期是3年，进 行水压试验是判定气瓶是否还能进 行正常充气的主要依据。
12
高度需要经过多次的拉伸才能成型。
3
工序二 去油清洗
2去油清洗.avi 由于拉伸过程中使用的润滑油都留
存于铝胆表面，进行去油清洗就能 清除铝胆表面的油污。
4
工序三 热处理
3热处理.avi 经过多次拉伸成型后铝合金材质表
面有加工硬化现象，这样对缩口成 型带来很大的困难，所以在缩口成 型前增加热处理工艺就能改变金属 表面的分子结构，从而使缩口成型 工艺过程中零件报废率减至最低。
7
工序六 瓶口螺纹检查
6瓶口螺纹检验.avi 由于是高压容器，瓶口螺纹必须符
合国标的公差要求，通过使用螺纹 通止规对加工后螺纹来检验能够方 便的识别出螺纹尺寸不符合标准要 求的铝胆。
8
工序七 碳纤维及玻璃纤维缠绕
7碳纤维及玻璃纤维缠绕.avi 合格的铝胆可以进行碳纤维丝缠绕，
然后是玻璃纤维缠绕。
碳纤维气瓶 制作流程介绍
1
气瓶制作流程
工序一 工序二 工序三 工序四 工序五 工序六 工序七 工序八 工序九 工序十
铝板拉伸成型 去油清洗 热处理 铝胆缩口成型 瓶口CNC螺纹加工 瓶口螺纹检查 碳纤维及玻璃纤维缠绕 打磨倒角 树脂涂层 水压试验
2
工序一 铝板拉伸成型
1铝板拉伸成型.avi 不同规格的气瓶内胆，依据直径和
5
工序四 铝胆缩口成型
4铝胆缩口成型.avi 铝胆缩口成型采用的是滚压成型
（又叫旋压成型），片中能够清除 的看见整个缩口过程。
6
工序五 瓶口CNC螺纹加工
5瓶口CNC螺纹加工.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱvi 我们都知道目前使用的碳纤维瓶的
瓶口螺纹为M18*1.5，这道工序就是 用于加工瓶口螺纹及O型圈密封台阶。
9
工序八 打磨倒角
8打磨倒角.avi 在对整个气瓶进行树脂涂层前进行
打磨及倒角，特别是螺纹处。
10
工序九 树脂涂层
9树脂涂层.avi 碳纤维气瓶的结构从内到外分别是
铝合金、碳纤维、玻璃纤维、树脂。 现在进行的就是最后一层树脂保护 层的喷涂。该树脂保护层的主要作 用就是保护内部玻璃纤维层不被磨 损。