[发明专利]一种复合材料气瓶及其制备方法

权利要求书

1.一种复合材料气瓶，包括内胆，其特征在于：所述复合材料气瓶整体缠绕纤维增强层，所述纤维增强层与所述内胆的封头之间设有封头补强件。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料气瓶，其特征在于：所述封头补强件是由纤维以螺旋缠绕方式单独成型的，其形状与所述封头相适配并套在所述封头上。

3.根据权利要求1或2所述的一种复合材料气瓶，其特征在于：所述纤维增强层的缠绕方式为螺旋缠绕与环向缠绕交替。

4.一种复合材料气瓶的制备方法，其特征在于：采用以下步骤实现：步骤1，制作封头补强件，

S1.1铸造砂型模，砂型模的封头部分与内胆的封头部分尺寸一致，砂型模的直筒段长度小于内胆的直筒段长度；

S1.2，缠绕纤维，将纤维缠绕到砂型模上；

S1.3，旋转固化，固化砂型模上的纤维层；

S1.4，裁切冲洗脱模，将固化后的制件沿垂直于砂型模主轴的方向裁切开，冲洗砂型模残留物，留下复合材料封头补强件；

步骤2，安装封头，将封头补强件套在气瓶内胆上；

步骤3，缠绕纤维增强层，先对封头补强件边缘部分进行倒角处理，用液态树脂填充空隙部分，再对已经安装封头补强件的内胆外部缠绕纤维增强层；

步骤4，整体固化，将封头补强件与纤维增强层一同固化。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料气瓶的制备方法，其特征在于所述步骤1铸造砂型模的步骤为：

S1.11，将铸造型砂与粘结剂混合，并进行充分搅拌，所述铸造型砂采用化学硬化砂，所述粘合剂采用合成树脂或水玻璃，

S1.12，塑成砂型模，

S1.13，加工螺纹，待砂型模形状固定后，采用车床，加工两端螺纹至与缠绕机的转接轴配合。

6.根据权利要求4所述的一种复合材料气瓶的制备方法，其特征在于：所述步骤S1.2中的纤维以及步骤3中的纤维增强层采用碳纤维或玻璃纤维，所述步骤S1.2与步骤3使用的缠绕方法为湿法缠绕。

7.根据权利要求4所述的一种复合材料气瓶的制备方法，其特征在于：所述步骤S1.2的螺旋缠绕的角度为30至50度，缠绕张力为单束纤维20N至35N，缠绕厚度为3mm至5mm。

8.根据权利要求4所述的一种复合材料气瓶的制备方法，其特征在于：所述步骤3的缠绕方式为螺旋缠绕和环向缠绕交替，缠绕厚度为27mm至32mm。

9.根据权利要求4所述的一种复合材料气瓶的制备方法，其特征在于所述步骤S1.3的固化温度为120℃±10℃，固化时间为2至3小时。

10.根据权利要求4所述的一种复合材料气瓶的制备方法，其特征在于所述步骤4固化制度依次为：(1)将温度升至80℃±5℃，对树脂进行排气泡处理，固化时间为4至6小时；(2)将温度升至120℃±10℃，进行分层固化。