[发明专利]一种含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶，包括：内胆、缠绕层和保护层，所述内胆由塑料材质制成，所述缠绕层由碳纤维和树脂形成，所述保护层由玻璃纤维和树脂形成，其中，在所述内胆和/或所述缠绕层上设置有缺陷，所述缺陷用于模拟IV型储氢瓶在实际使用过程中发生的缺陷。本发明还提供一种含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶的制备方法。本发明能够为IV型储氢瓶的无损检测/监测技术提供缺陷样本。

技术领域

本发明涉及一种IV型储氢瓶样瓶，具体涉及一种含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶及其制备方法。

背景技术

伴随氢燃料电池和电动汽车的迅速发展与产业化，Ⅳ型储氢气瓶因其质量轻、耐疲劳等特点正成为全世界的研究热点。IV型储氢气瓶一般由内胆、纤维缠绕复合材料增强层和纤维缠绕复合材料保护层等三层组成，IV型储氢气瓶在使用过程中可能会产生损伤(也称之为缺陷)，如断丝、分层、内胆曲屈、内胆鼓泡、内胆裂纹等。如果这些损伤没有被及时发现，将会导致难以估计的灾难。目前，一般采用无损检测技术对材料内部缺陷进行检测，因此，利用无损检测技术实现对IV型储氢气瓶的内部缺陷的检测，保障车载储氢气瓶使用安全具有非常重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶及其制备方法，能够使得IV型储氢瓶的缺陷检测更准确。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶，包括：内胆、缠绕层和保护层，所述内胆由塑料材质制成，所述缠绕层由碳纤维和树脂形成，所述保护层由玻璃纤维和树脂形成，其中，在所述内胆和/或所述缠绕层上设置有缺陷，所述缺陷用于模拟IV型储氢瓶在实际使用过程中发生的缺陷。

可选地，所述内胆上设置有缺陷，所述内胆上的缺陷包括凹槽和/或凹孔，所述凹槽用于模拟内胆在实际使用过程中发生的裂纹缺陷，所述凹孔用于模拟内胆在实际使用过程中发生的起泡缺陷。

可选地，在所述内胆上具有焊缝的情况下，所述凹槽形成在所述焊缝中以及距离所述焊缝预设距离的区域内，其中，形成在所述焊缝中的凹槽沿所述焊缝的延伸方向形成，形成在距离所述焊缝预设距离的区域内的凹槽包括沿内胆的周向方向、轴向方向以及相对于所述焊缝的延伸方向倾斜的倾斜方向形成的凹槽。

可选地，所述预设距离为5cm～10cm。

可选地，所述缠绕层上设置有缺陷，所述缠绕层上的缺陷包括形成在碳纤维上的割伤和/或设置在相邻两个碳纤维之间的分层件，所述割伤用于模拟所述缠绕层在实际使用过程中发生的断丝缺陷，所述分层件用于模拟所述缠绕层在实际使用过程中发生的分层缺陷。

可选地，所述缠绕层通过按照预设的多个不同的缠绕方向D＝(d₁，d₂，…，d_n)缠绕浸涂有树脂的碳纤维并加热固化形成，n大于等于3；

其中，在按照缠绕方向d_i缠绕得到的碳纤维上形成割伤时，按照缠绕方向d_i+1缠绕的碳纤维的宽度大于形成的割伤的宽度，d_i为第i个缠绕方向，i的取值为1到n。

本发明实施例还提供一种含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶的制备方法，用于制备前述的样瓶。

本发明实施例提供的含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶及其制备方法，由于在IV型储氢瓶的制备过程中预埋了模拟IV型储氢瓶实际发生的缺陷，能够为IV型储氢瓶的无损检测/监测提供缺陷样本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的在内胆上含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶的示意图；

图2为本发明实施例的内胆上的缺陷的相对位置分布图。

图3为本发明实施例提供的在缠绕层和保护层上含有缺陷的IV型储氢瓶样瓶的示意图；