zprávy

Uhlíková vláknaTlaková nádoba z kompozitních vláken je tenkostěnná nádoba sestávající z hermeticky uzavřené vložky a vysoce pevné vrstvy navinuté vlákny, která je tvořena převážně procesem navíjení a tkaní vláken. Ve srovnání s tradičními kovovými tlakovými nádobami slouží vložka kompozitních tlakových nádob jako skladovací, těsnicí a chemická ochrana proti korozi a kompozitní vrstva se používá hlavně k přenášení vnitřního tlakového zatížení. Díky vysoké specifické pevnosti a dobré konstrukční schopnosti kompozitů se kompozitní tlakové nádoby nejen výrazně zlepšily ve své nosnosti, ale také se ve srovnání s tradičními kovovými tlakovými nádobami výrazně snížila jejich hmotnost.
Vnitřní vrstva tlakové nádoby z vláken je tvořena převážně vložkou, jejíž hlavní funkcí je fungovat jako těsnicí bariéra, která zabraňuje úniku vysokotlakých plynů nebo kapalin uložených uvnitř, a zároveň chránit vnější vrstvu z vláken. Tato vrstva nebude korodována materiálem uloženým uvnitř a vnější vrstva je tvořena vrstvou z vláken vyztuženou pryskyřičnou matricí, která slouží především k odolávání většině tlakových zatížení v tlakové nádobě.
1. Struktura tlakových nádob z vláken
Existují čtyři hlavní strukturální formy kompozitních tlakových nádob: válcové, kulové, prstencové a obdélníkové. Válcová nádoba se skládá z válcové části a dvou vršků. Kovové tlakové nádoby se vyrábějí do jednoduchých tvarů s nadbytečnými pevnostními rezervami v axiálním směru. Kulové nádoby mají pod vnitřním tlakem stejné napětí ve směru osnovy a útku a obvodové napětí je poloviční než u válcových nádob. Pevnost kovového materiálu je ve všech směrech stejná, takže kulová nádoba vyrobená z kovu je navržena pro stejnou pevnost a má minimální hmotnost při určitém objemu a tlaku. Silový stav kulové nádoby je nejideálnější a stěna nádoby může být také nejtenčí. Vzhledem k větší obtížnosti výroby se však kulové nádoby obecně používají pouze v kosmických lodích a jiných zvláštních příležitostech. Kruhové nádoby se v průmyslové výrobě používají velmi vzácně, ale v některých specifických případech nebo při potřebě této konstrukce, například ve vesmírných lodích, aby se plně využil omezený prostor, se tato speciální konstrukce používá. Obdélníkový kontejner se používá hlavně v případech omezeného prostoru, maximalizuje využití prostoru a používá konstrukcí, jako jsou automobilové obdélníkové cisternové vozy, železniční cisternové vozy atd. Tyto kontejnery jsou obecně nízkotlaké nebo tlakové a požadavky na kvalitu platí, že čím lehčí, tím lepší.
Složitost strukturykompozitníSamotná tlaková nádoba, náhlá změna tloušťky čela a čela, proměnná tloušťka a úhel čela atd. přinášejí mnoho obtíží při návrhu, analýze, výpočtu a formování. Někdy je nutné kompozitní tlakové nádoby nejen navíjet v různých úhlech a s proměnnými rychlostními poměry v hlavě, ale také používat různé metody navíjení podle různých konstrukcí. Současně je třeba zohlednit vliv praktických faktorů, jako je součinitel tření. Pouze správný a rozumný konstrukční návrh proto může správně vést proces navíjení kompozitních tlakových nádob, aby se vyrobily lehké kompozitní tlakové nádoby, které splňují konstrukční požadavky.
2. Materiál tlakové nádoby z vláknitého vlákna
Jako hlavní nosná část musí mít vrstva navíjených vláken vysokou pevnost, vysoký modul pružnosti, nízkou hustotu, tepelnou stabilitu a dobrou smáčivost pryskyřicí, stejně jako dobrou zpracovatelnost navíjení a rovnoměrnou těsnost svazku vláken. Mezi běžně používaná výztužná vlákna pro lehké kompozitní tlakové nádoby patříuhlíková vlákna, PBO vlákna,aromatická polyaminová vláknaa vlákna UHMWPE.