[發明專利]一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐及其制作方法

在審

• 申請號: 202011613998.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112856210A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉峰;趙利可;李楠;周曉兵;劉巖
• 申請（專利權）人: 新啟時代（北京）材料科技有限公司
• 主分類號: F17C1/16
• 分類號: F17C1/16;F17C1/06;B29D22/00
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 吳發登

1.一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐，包括塑料內膽、凸臺和復合材料纏繞層；其特征在于：所述塑料內膽表面鋪設或纏繞預浸編織纖維層，構成阻隔層；所述阻隔層的表面采用長絲纏繞構成結構層；所述阻隔層包括第一組碳纖維和第二組碳纖維；所述第一組碳纖維與所述第二組碳纖維之間采用交錯碳纖維編織，通過所述阻隔層編織方式的設計可以控制阻隔層載荷的傳遞和分布，阻隔層碳纖維第一失效模式為由編織模式設計決定的負載超荷引起的碳纖維有序斷裂而導致的撕裂，失效發生時內容氣體將沿外層結構層孔隙發生泄露。

2.根據權利要求1所述的一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐，其特征在于：所述阻隔層承擔響應于內部增壓而在儲罐內產生的總載荷的預定比例，遠高于所述塑料內膽所承受的比例。

3.根據權利要求1所述的一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐，其特征在于：所述第二組碳纖維的每條碳纖維以一個或者多個角度的張力角相交織于所述第一組碳纖維的一個或者多個碳纖維。

4.根據權利要求1所述的一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐，其特征在于：所述結構層采用預浸絲或切割單向預浸帶或濕法纏繞分為螺旋和傾斜層交替纏繞。

5.根據權利要求1所述的一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐，其特征在于：所述阻隔層樹脂采用高延展性材料，在阻隔層碳纖維發生斷裂失效前不應發生斷裂。

6.根據權利要求1所述的一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐，其特征在于：所述阻隔層包括經編織碳纖維和緯編織碳纖維；所述經編織碳纖維與所述緯編織碳纖維之間采用平紋編織或斜紋編織。

7.一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過等離子體表面處理等方法改善塑料內膽的表面張力；

S2、在塑料內膽表面鋪設或纏繞預浸編織纖維層，構成阻隔層，可以使用樹脂傳遞模塑，真空輔助樹脂傳遞模塑，碳纖維纏繞，碳纖維鋪放或離心鑄造來生產所述阻隔層，對所述阻隔層進行固化或最終纏繞完成后統一固化；

S3、在阻隔層表面上采用長絲纏繞，構成結構層，結構層分為螺旋和傾斜層交替纏繞，可使用預浸絲、切割單向預浸帶或濕法纏繞進行交替纏繞；

S4、固化所述結構層形成復合結構儲罐。

8.根據權利要求7所述的一種防爆裂塑料內膽復合材料儲罐的制作方法，其特征在于：在所述步驟S3中，所述結構層的碳纖維和樹脂與所述阻隔層具有良好的相容性。