工业级湿法缠绕工艺中玻璃态聚合物基体在IV型压力容器中的应用认证

摘要整理

纤维增强复合材料在氢储存用IV型压力容器等应用中的生产通常采用热固性基体。然而，由于缺乏成熟的回收方法，热固性树脂的回收利用面临重大挑战。环氧基玻璃态聚合物在制造和使用阶段表现出热固性特征，但在190°C的高温下呈现热塑性行为。本研究通过湿法缠绕工艺在工业规模上研究碳纤维增强玻璃态聚合物的生产，以IV型压力容器演示器为例。工业工艺的加工条件尚未应用于玻璃态聚合物；因此，将两种玻璃态聚合物配方与传统环氧热固性树脂进行对比。比较了使用这些材料作为基体的缠绕复合材料的可加工性和复合材料质量。通过层间剪切强度测试比较了复合材料的力学性能，结果表明玻璃态聚合物基体在23°C和140°C下的层间强度分别提高了19.8%和49.2%。因此，本研究中调查的环氧基玻璃态聚合物可作为工业规模应用中热固性基体的直接替代品，具有复合材料回收的潜力。为提高复合材料质量，必须针对玻璃态聚合物调整缠绕工艺，因为目前尚无法实现完全无孔隙的复合材料。

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