[發明專利]一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法

有效

• 申請號: 202110764416.0
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113500797B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 趙建軍;徐俊峰;仲睿;趙建梅;嚴肖陳;龔宏昌;秦政;李彩霞;夏仁杰;楊海龍
• 申請（專利權）人: 南通曙光機電工程有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29B17/00;C08K7/06;C08L63/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 陳萍萍

本發明公開了一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其工作步驟包括步驟一：預浸液制備；步驟二：碳纖維束絲浸泡，與此同時，取單獨的一束碳纖維束絲進行彈力檢測，并獲取彈力檢測數值T1；步驟三：碳纖維束絲取出，等待表面環氧樹脂冷卻定型后，對表面的環氧樹脂進行彈力檢測；步驟四：將步驟二與步驟三中檢測得到的彈力檢測數值T1和T2進行對比；步驟五：在T1與T2相等后，將表面附著有環氧樹脂的碳纖維束絲進行收卷處理；步驟六：將步驟五收卷后的碳纖維束絲予以集中固化成型處理。本發明通過設置有抹平圓管和糙化圓管，即可實現簡化安裝，也可實現碳纖維束絲表面浸液的均勻分布和糙化處理，加強碳纖維束絲的表面摩擦作用。

技術領域

本發明涉及碳纖維加工技術領域，具體為一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法。

背景技術

碳纖維，以腈綸和粘膠纖維為原料，經高溫氧化碳化形成的一種高強度高模量的纖維，耐高溫性能強，此外還具有質輕、柔軟的特性，因此碳纖維通常作為增強材料，與樹脂、金屬、陶瓷及炭等進行復合處理，制造先進復合材料，大量應用在航空航天、軍事及工業等領域，通過使用碳纖維復合材料對容器進行纏繞處理，可時的容易獲得較強剛度的同時，減少質量的負重，因此針對容器纏繞這一加工領域，需要一種特殊的碳纖維材料。

現有的碳纖維加工方法存在的缺陷是：

1、對比文件CN111497201A公開了一種碳纖維復合管件纏繞加工成型方法，“包括以下步驟：步驟一、粘貼碳纖維復合絲束：將碳纖維復合絲束一端粘貼在芯模表面；步驟二、纏繞碳纖維復合絲束：通過驅動電機帶動轉動軸和芯模轉動，通過往復電機帶動移動板和芯模沿著導向桿往復運動，從而將碳纖維復合絲束纏繞在芯模表面；步驟三、固化成型碳纖維復合管：將纏繞有碳纖維復合絲束的芯模取下后加熱，固化成型后將碳纖維復合管從芯模上取下。通過本發明對碳纖維復合管件纏繞加工時，避免了固化后碳纖維復合管件內部空隙的產生，且提高了碳纖維復合管件厚度的均勻性”，該裝置在進行碳纖維復合管件纏繞加工時，通過涂抹機構的海綿筒對浸潤有樹脂的碳纖維絲復合束表面各處進行旋轉式的抹勻，并對經表面抹勻后的碳纖維絲復合束施加高頻的振動，進一步提高碳纖維絲復合束上各處樹脂量的均勻性，從而保證每層碳纖維復合絲束的厚度均勻，但是該操作步驟不僅繁瑣，且涉及的操作設備也較多，導致裝置安裝不夠緊湊，且無法實現對碳纖維表面環氧樹脂厚度的控制，容易造成加工后碳纖維束絲直徑較大，難以滿足加工要求；

2、對比文件CN109454891A公開了一種耐磨耐燃的碳纖維管加工工藝，“包括以下步驟：S1、準備原料、碳纖維布、玻璃纖維布、碳纖維絲，然后進行裁剪成所需形狀，然后將碳纖維布在預浸溶液中進行預浸；S2、在模芯上涂上脫模劑，然后利用碳纖維布在模芯上進行纏繞；S3、通過強力膠將碳纖維絲粘結于玻璃碳纖維絲的正反兩面，其中正面為水平方向粘結，反面為垂直方向粘結；S4、在模芯表面包裹的碳纖維布上涂上預浸溶液，同時將粘結有碳纖維絲的玻璃纖維布在預浸溶液中預浸，然后將正面包裹在模芯上的碳纖維布的表面，進行纏繞，本發明通過在碳纖維布層內增加玻璃纖維布層，使得耐燃性能有效的提高”，該裝置加工時，通過強力膠將碳纖維絲粘結于玻璃碳纖維絲的正反兩面，其中正面為水平方向粘結，反面為垂直方向粘結來加強碳纖維絲與玻璃碳纖維絲之間的連接作用，但是在需要使用該碳纖維結構進行不銹鋼壓力容器纏繞操作時，碳纖維絲表面的摩擦系數較低，導致相鄰兩層碳纖維絲之間和碳纖維絲與不銹鋼壓力容器內襯之間的摩擦作用往往較弱，易發生打滑現象，影響纏繞操作的緊密性；