[发明专利]一种不锈钢压力容器缠绕碳纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种不锈钢压力容器缠绕碳纤维的制备方法，其工作步骤包括步骤一：预浸液制备；步骤二：碳纤维束丝浸泡，与此同时，取单独的一束碳纤维束丝进行弹力检测，并获取弹力检测数值T1；步骤三：碳纤维束丝取出，等待表面环氧树脂冷却定型后，对表面的环氧树脂进行弹力检测；步骤四：将步骤二与步骤三中检测得到的弹力检测数值T1和T2进行对比；步骤五：在T1与T2相等后，将表面附着有环氧树脂的碳纤维束丝进行收卷处理；步骤六：将步骤五收卷后的碳纤维束丝予以集中固化成型处理。本发明通过设置有抹平圆管和糙化圆管，即可实现简化安装，也可实现碳纤维束丝表面浸液的均匀分布和糙化处理，加强碳纤维束丝的表面摩擦作用。

技术领域

本发明涉及碳纤维加工技术领域，具体为一种不锈钢压力容器缠绕碳纤维的制备方法。

背景技术

碳纤维，以腈纶和粘胶纤维为原料，经高温氧化碳化形成的一种高强度高模量的纤维，耐高温性能强，此外还具有质轻、柔软的特性，因此碳纤维通常作为增强材料，与树脂、金属、陶瓷及炭等进行复合处理，制造先进复合材料，大量应用在航空航天、军事及工业等领域，通过使用碳纤维复合材料对容器进行缠绕处理，可时的容易获得较强刚度的同时，减少质量的负重，因此针对容器缠绕这一加工领域，需要一种特殊的碳纤维材料。

现有的碳纤维加工方法存在的缺陷是：

1、对比文件CN111497201A公开了一种碳纤维复合管件缠绕加工成型方法，“包括以下步骤：步骤一、粘贴碳纤维复合丝束：将碳纤维复合丝束一端粘贴在芯模表面；步骤二、缠绕碳纤维复合丝束：通过驱动电机带动转动轴和芯模转动，通过往复电机带动移动板和芯模沿着导向杆往复运动，从而将碳纤维复合丝束缠绕在芯模表面；步骤三、固化成型碳纤维复合管：将缠绕有碳纤维复合丝束的芯模取下后加热，固化成型后将碳纤维复合管从芯模上取下。通过本发明对碳纤维复合管件缠绕加工时，避免了固化后碳纤维复合管件内部空隙的产生，且提高了碳纤维复合管件厚度的均匀性”，该装置在进行碳纤维复合管件缠绕加工时，通过涂抹机构的海绵筒对浸润有树脂的碳纤维丝复合束表面各处进行旋转式的抹匀，并对经表面抹匀后的碳纤维丝复合束施加高频的振动，进一步提高碳纤维丝复合束上各处树脂量的均匀性，从而保证每层碳纤维复合丝束的厚度均匀，但是该操作步骤不仅繁琐，且涉及的操作设备也较多，导致装置安装不够紧凑，且无法实现对碳纤维表面环氧树脂厚度的控制，容易造成加工后碳纤维束丝直径较大，难以满足加工要求；

2、对比文件CN109454891A公开了一种耐磨耐燃的碳纤维管加工工艺，“包括以下步骤：S1、准备原料、碳纤维布、玻璃纤维布、碳纤维丝，然后进行裁剪成所需形状，然后将碳纤维布在预浸溶液中进行预浸；S2、在模芯上涂上脱模剂，然后利用碳纤维布在模芯上进行缠绕；S3、通过强力胶将碳纤维丝粘结于玻璃碳纤维丝的正反两面，其中正面为水平方向粘结，反面为垂直方向粘结；S4、在模芯表面包裹的碳纤维布上涂上预浸溶液，同时将粘结有碳纤维丝的玻璃纤维布在预浸溶液中预浸，然后将正面包裹在模芯上的碳纤维布的表面，进行缠绕，本发明通过在碳纤维布层内增加玻璃纤维布层，使得耐燃性能有效的提高”，该装置加工时，通过强力胶将碳纤维丝粘结于玻璃碳纤维丝的正反两面，其中正面为水平方向粘结，反面为垂直方向粘结来加强碳纤维丝与玻璃碳纤维丝之间的连接作用，但是在需要使用该碳纤维结构进行不锈钢压力容器缠绕操作时，碳纤维丝表面的摩擦系数较低，导致相邻两层碳纤维丝之间和碳纤维丝与不锈钢压力容器内衬之间的摩擦作用往往较弱，易发生打滑现象，影响缠绕操作的紧密性；