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碳纤维在耐压仓中的应用
作者:苏州挪恩发布时间:2022-03-18浏览量: 754

海洋的勘测开发、科学研究及水下武器装备都离不开潜水外压容器, 尤其是大深度的潜水装备, 对外压容器材料提出了更高的要求。由于碳纤维复合材料强度高、模量大、密度小、尺寸稳定性好、线膨胀系数低, 另外, 还具有优异的耐海水、耐酸、耐碱、耐溶剂腐蚀特性, 适用于做大深度的潜水外压容器, 如法国的海蟮鱼雷壳体采用碳纤维复合材料, 该鱼雷的最大潜水深度超过100 m。目前最常用的潜水外压容器壳体材料是铝合金。据报道,采用碳纤维复合铝合金后壳体耐压强度提高9%~29%, 这对于提高壳体的耐静水外压能力, 增加潜水深度有明显效果。



美国海军研究机构赞助研制了直径为77.2 cm, 长约400 cm的复合材料贮舱, 用于潜水仪器舱, 该仪器舱采用48K大丝束碳纤维增强环氧/酸酐缠绕成型。陕西非金属材料工艺研究所研制的水下试验仪器舱部件, 采用CF/GF混杂缠绕成型, 壳体缠绕后在-40℃/1 h+60℃/1 h冷热循环, 进行8 MPa外压保压试验, 壳体完好无损。


随着碳纤维材料的加速发展, 碳纤维复合材料在耐压容器上的应用领域越来越广, 在拓展碳纤维复合材料耐压容器在航空、航天领域应用范围的同时, 应加强碳纤维压力容器方面的基础研究, 特别是对带内衬或无内衬压力容器的受力状态进行精确分析。在此基础上, 针对性地改进复合材料成型工艺, 使碳纤维复合材料与其连接的金属材料成为整体, 达到好的性能指标。