vijesti

Ugljična vlaknaKompozitna tlačna posuda s namotavanjem je tankostijena posuda koja se sastoji od hermetički zatvorene obloge i sloja vlakana visoke čvrstoće, koji je uglavnom oblikovan postupkom namotavanja i tkanja vlakana. U usporedbi s tradicionalnim metalnim tlačnim posudama, obloga kompozitnih tlačnih posuda služi za skladištenje, brtvljenje i kemijsku zaštitu od korozije, a kompozitni sloj se uglavnom koristi za podnošenje unutarnjeg tlačnog opterećenja. Zbog visoke specifične čvrstoće i dobre projektabilnosti kompozita, kompozitne tlačne posude ne samo da su uvelike poboljšale svoju nosivost, već su i značajno smanjile masu posude u usporedbi s tradicionalnim metalnim tlačnim posudama.
Unutarnji sloj tlačne posude s vlaknima uglavnom je obloga, čija je glavna funkcija djelovati kao brtvena barijera kako bi se spriječilo curenje plinova ili tekućina pod visokim tlakom pohranjenih unutra, a istovremeno zaštititi vanjski sloj s vlaknima. Ovaj sloj neće biti korodiran unutarnjim pohranjenim materijalom, a vanjski sloj je sloj s vlaknima ojačan smolnom matricom, koja se uglavnom koristi za izdržavanje većine tlačnih opterećenja u tlačnoj posudi.
1. Struktura tlačnih posuda od vlakana
Postoje četiri glavna strukturna oblika kompozitnih tlačnih posuda: cilindrične, sferne, prstenaste i pravokutne. Cilindrična posuda sastoji se od cilindričnog dijela i dva poklopca. Metalne tlačne posude izrađene su u jednostavnim oblicima s dodatnim rezervama čvrstoće u aksijalnom smjeru. Kuglaste posude imaju jednaka naprezanja u smjeru osnove i potke pod unutarnjim tlakom i upola su manja od obodnog naprezanja cilindričnih posuda. Čvrstoća metalnog materijala jednaka je u svim smjerovima, pa je sferna posuda izrađena od metala dizajnirana za jednaku čvrstoću i ima minimalnu masu kada su volumen i tlak određeni. Stanje sile sferne posude je najidealnije, a stijenka posude može biti i najtanja. Međutim, zbog veće poteškoće u proizvodnji sfernih posuda, one se općenito koriste samo u svemirskim letjelicama i drugim posebnim prilikama. Prstenasta posuda u industrijskoj proizvodnji vrlo je rijetka, ali u nekim specifičnim prilikama ili kada je potrebna ova struktura, na primjer, svemirske letjelice kako bi se u potpunosti iskoristio ograničeni prostor, koristit će ovu posebnu strukturu. Pravokutni spremnik se uglavnom koristi kada je prostor ograničen, kako bi se maksimalno iskoristio prostor i koristile konstrukcije, kao što su pravokutne automobilske cisterne, željezničke cisterne itd. Takvi spremnici su općenito niskotlačni ili atmosferski tlačni spremnici, a što su lakši, to bolji zahtjevi kvalitete.
Složenost strukturekompozitniSama tlačna posuda, nagla promjena debljine glave i vrha, promjenjiva debljina i kut glave itd. donose mnogo poteškoća u projektiranje, analizu, izračun i oblikovanje. Ponekad kompozitne tlačne posude ne samo da je potrebno namotavati pod različitim kutovima i promjenjivim omjerima brzina u dijelu glave, već je potrebno usvojiti i različite metode namotavanja prema različitim strukturama. Istovremeno, mora se uzeti u obzir utjecaj praktičnih čimbenika poput koeficijenta trenja. Stoga samo ispravan i razuman strukturni dizajn može ispravno voditi proces namotavanja kompozitnih tlačnih posuda, kako bi se proizveli lagani kompozitni proizvodi od tlačnih posuda koji zadovoljavaju zahtjeve dizajna.
2. Materijal tlačne posude od vlakana
Kao glavni nosivi dio, sloj namotaja vlakana mora imati visoku čvrstoću, visoki modul, nisku gustoću, toplinsku stabilnost i dobru kvašivost smole, kao i dobru obradivost namotavanja i ujednačenu čvrstoću snopa vlakana. Uobičajeno korištena ojačavajuća vlakna za lagane kompozitne tlačne posude uključujukarbonska vlakna, PBO vlakna,aromatskih poliaminskih vlakanai UHMWPE vlakna.