[发明专利]采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法

权利要求书

1.采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、在与压力容器形状相符的芯模上制备浸有环氧树脂的碳纤维缠绕复合材料缠绕层；

步骤二、在碳纤维缠绕复合材料缠绕层的内壁制备掺杂金属粉末的树脂过渡层；

步骤三、将制备的纤维缠绕层及掺杂金属粉末的树脂过渡层固化；

步骤四、在固化后的树脂过渡层内壁采用等离子喷涂方式制备压力容器内衬层。

2.根据权利要求1所述的采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法，其特征在于：步骤一制备浸有环氧树脂的碳纤维缠绕复合材料缠绕层的过程为：

步骤a、将碳纤维浸入环氧树脂中，让碳纤维表面充分粘上环氧树脂；

步骤b、在与压力容器形状相符的芯模上用浸有环氧树脂的碳纤维以[0/90/45/90/0]_n方式进行铺层，n为自然数，1<n≤4，

经过n次铺层后，撤去芯模，形成碳纤维缠绕复合材料缠绕层。

3.根据权利要求1所述的采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法，其特征在于：步骤二掺杂的金属粉末为Al粉末，制备掺杂金属粉末的树脂过渡层的过程为：将Al粉末：环氧树脂以质量比为1：4的比例混合，然后在碳纤维缠绕复合材料缠绕层的内壁涂覆作为过渡层，涂覆厚度为100μm～200μm。

4.根据权利要求1所述的采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法，其特征在于：步骤三固化的过程为：将涂覆有环氧树脂过渡层的碳纤维缠绕复合材料缠绕层放入烘箱内，设置烘箱温度为40℃，保持2小时；然后在8～10分钟内升温至80℃，保持2小时；然后在8～10分钟内升温至120℃，保持2小时，固化成型取出。

5.根据权利要求1所述的采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法，其特征在于：步骤四在树脂过渡层内壁采用等离子喷涂方式制备压力容器内衬层的过程为：

等离子喷涂采用刚性非转移型等离子弧为热源，喷涂的金属粉末为PbSn合金，工作气体进入电极腔的弧状区以后，被电弧加热到13000K～15000K时离解形成等离子体，经孔道高压压缩后呈高速等离子射流喷出，金属粉末被送粉气流载入等离子焰流，形成熔融或半熔融的粒子束，并撞击到过渡层表面，在过渡层表面变形，凝固形成粒子层，后来的熔融粒子继续在先前凝固的粒子层上叠压，形成压力容器内衬层，

等离子喷涂参数为：喷涂功率为20kW～50kW，工作电流为200A～400A，工作气体流量为20L/min～50L/min，送粉气流量1.0L/min～3.0L/min。

6.根据权利要求5所述的采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法，其特征在于：等离子喷涂参数为：喷涂功率为30kW～45kW，工作电流为280A～350A，工作气体流量为30L/min～45L/min，送粉气流量1.0L/min～2.5L/min。

7.根据权利要求5所述的采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法，其特征在于：等离子喷涂参数为：喷涂功率为40kW，工作电流为300A，工作气体流量为40L/min，送粉气流量2.0L/min。

8.根据权利要求5、6或7所述的采用等离子喷涂制备PbSn合金内衬复合材料压力容器方法，其特征在于：工作气体为Ar气，送粉气体为H₂。