通過碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段螺旋層44和內(nèi)蒙皮層I，螺旋層44按照65-90°的角度范圍纏繞，而內(nèi)蒙皮層I按照50-60°的角度范圍纏繞；
內(nèi)蒙皮層I制備完成后，將高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層3置于制備好的內(nèi)蒙皮層I上，所述吸聲泡沫夾芯層3為高強(qiáng)度無機(jī)物填充樹脂，并且所述高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層3的熱變形溫度為120°C。再采用碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段螺旋層43、環(huán)向?qū)?5和螺旋層42，螺旋層43、42按照65-90°的角度纏繞;然后采用碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型外蒙皮層2，外蒙皮層2按照50-60°的角度范圍纏繞，并且保證內(nèi)蒙皮層1、外蒙皮層2和高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層3之間的緊密貼合;最后，采用碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段螺旋層41和環(huán)向?qū)?6，螺旋層41按照65-90°的角度纏繞，而環(huán)向?qū)?6是為了調(diào)整碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段和筒身段高度保持一致;所述內(nèi)蒙皮層1、外蒙皮層2和碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段4的樹脂基體均為熱固性樹脂，并且所述樹脂基體質(zhì)量含量為28%-35%，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于120°C;
固化脫膜以后對(duì)碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段4進(jìn)行切割打磨，以達(dá)到裝配要求，并且將碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段4分別與上部法蘭5、下部法蘭6進(jìn)行無膠裝配打孔，在下部法蘭6上還均勻分布若干螺孔10，用于與外部工裝連接試驗(yàn)；
打孔完成后，對(duì)孔口以及連接面進(jìn)行打磨、除雜和清洗，保證連接的強(qiáng)度；
清理完成后，先將下部法蘭6凹槽內(nèi)和碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段4 一端涂抹結(jié)構(gòu)膠膜8進(jìn)行膠接，然后再在螺釘7上涂抹結(jié)構(gòu)膠膜8逐個(gè)進(jìn)行固定，兩者連接完成以后，在室溫下固化24h；
按照上述步驟的方法，完成上部法蘭5和碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段4另一端的連接，最后，將碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段4與上部法蘭5、下部法蘭6的連接外邊緣以及螺釘7邊緣涂抹一圈防水密封膠，形成防水密封膠環(huán)9，完成外壓容器的制備;結(jié)構(gòu)膠膜8和防水密封膠環(huán)9在靜水壓力作用下均具有較好的密封作用，并且耐水性能好，從而提高了該外壓容器的水密性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器，其特征在于:該外壓容器由內(nèi)蒙皮層(1)、外蒙皮層(2)、高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層(3)、碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段(4)、上部法蘭(5)以及下部法蘭(6)組成;所述內(nèi)蒙皮層(I)與所述外蒙皮層(2)之間設(shè)置所述高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層(3);所述內(nèi)蒙皮層(1)、外蒙皮層(2)以及高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層(3)通過纏繞工藝一體成型為該外壓容器的圓柱體筒身;筒身頂端和底端也通過纏繞工藝一體成型為所述碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段(4);并且通過螺釘(7)的緊固連接分別可以將筒身頂端與所述上部法蘭(5)之間、筒身底端與所述下部法蘭(6)之間相互對(duì)應(yīng)進(jìn)行連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器，其特征在于:所述內(nèi)蒙皮層(I)、外蒙皮層(2)的纏繞角度為50-60°，所述碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段(4)的纏繞角度為65-90°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器，其特征在于:所述碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段(4)是由螺旋層、內(nèi)蒙皮層、環(huán)向?qū)右约巴饷善咏M成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器，其特征在于:所述高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層(3)兩端部均設(shè)有倒角。5.制備如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器的方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:通過碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段螺旋層，螺旋層按照65-90°的角度范圍纏繞； 第二步:通過碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型內(nèi)蒙皮層，內(nèi)蒙皮層按照50-60°的角度范圍纏繞； 第三步:內(nèi)蒙皮層制備完成后，將高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層置于制備好的內(nèi)蒙皮層上；第四步:通過碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段螺旋層，螺旋層按照65-90°的角度范圍纏繞； 第五步:通過碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段環(huán)向?qū)樱坏诹?通過碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段螺旋層，螺旋層按照65-90°的角度范圍纏繞； 第七步:通過碳纖維干法纏繞成型工藝或碳纖維濕法纏繞成型工藝制備外蒙皮層，夕卜蒙皮層按照50-60°的角度范圍纏繞； 第八步:通過碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段螺旋層，螺旋層按照65-90°的角度范圍纏繞； 第九步:通過碳纖維干法纏繞工藝或碳纖維濕法纏繞工藝成型兩端實(shí)心段環(huán)向?qū)?，使?shí)心段厚度和筒身厚度相同； 第十步:按照一定的固化制度，放入烘箱旋轉(zhuǎn)固化； 第十一步:固化脫膜以后對(duì)碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段進(jìn)行切割打磨，并且將碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段分別與上部法蘭、下部法蘭進(jìn)行無膠裝配預(yù)打孔； 第十二步:打孔完成后，對(duì)孔口以及連接面進(jìn)行打磨、除雜和清洗； 第十三步:清理完成后，先將下部法蘭凹槽內(nèi)和碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段一端涂抹結(jié)構(gòu)膠膜進(jìn)行膠接，然后再在螺釘上涂抹結(jié)構(gòu)膠膜逐個(gè)進(jìn)行固定，兩者連接完成以后，在室溫下固化24h; 第十四步:按照步驟(十三)的方法，完成上部法蘭和碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段另一端的連接，最后，將碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段與上部法蘭、下部法蘭的連接外邊緣以及螺釘邊緣涂抹一圈防水密封膠，形成防水密封膠環(huán)，完成外壓容器的制備。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器的方法，其特征在于:所述高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層為高強(qiáng)度無機(jī)物填充樹脂。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器的方法，其特征在于:所述高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層的熱變形溫度為120°C。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器的方法，其特征在于:所述內(nèi)蒙皮層、外蒙皮層和碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段的樹脂基體均為熱固性樹脂，并且所述樹脂基體質(zhì)量含量為28%-35%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度泡沫夾芯碳纖維復(fù)合材料外壓容器，該外壓容器由內(nèi)蒙皮層、外蒙皮層、高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層、碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段、上部法蘭以及下部法蘭組成；內(nèi)蒙皮層與外蒙皮層之間設(shè)置高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層；內(nèi)蒙皮層、外蒙皮層以及高強(qiáng)度吸聲泡沫夾芯層通過纏繞工藝一體成型為該外壓容器的圓柱體筒身；筒身頂端和底端的碳纖維復(fù)合材料實(shí)心段也是通過纏繞工藝制備而成；并且通過螺釘?shù)木o固連接分別可以實(shí)現(xiàn)筒身頂端與上部法蘭以及筒身底端與下部法蘭的連接；本發(fā)明外壓容器具有較好的強(qiáng)度、剛度以及較好的吸聲效果。
【IPC分類】B32B5/28, B32B1/08, B32B27/12, B32B5/18, B32B3/08, B32B33/00, B65D88/78, B32B27/04
【公開號(hào)】CN105500782
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610098062
【發(fā)明人】陳明新, 張星星, 謝昌江, 馮光亮, 蔡德軍
【申請(qǐng)人】江蘇恒神股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日...