可回收复合材料氢储罐

摘要整理

氢燃料作为化石燃料的替代能源越来越受欢迎，特别是在运输领域的应用。为了保持效率，氢气需要在高性能碳纤维增强复合材料缠绕压力容器（COPV）中以高压储存。目前，这些储罐的唯一报废处理方式是填埋，但随着氢储罐需求和数量的增加，这种方式的危害将日益加重。通过在碳纤维缠绕层中引入活性酯基体树脂（vitrimer），储罐可以被拆卸和展开，实现完全可回收性，纤维增强体和基体树脂均可重复利用。采用缠绕工艺制备了管状和平板试样，进行力学性能测试和工艺表征。纵向增强活性酯基复合材料的抗拉强度明显低于传统环氧树脂复合材料，这与两种材料纯树脂抗拉强度差异的趋势一致。然而，纵向强度性能预期应相似，因为其主要由纤维控制。结果表明活性酯基体的加工过程导致纤维体积分数和孔隙率出现波动。虽然活性酯技术仍在开发阶段，但该研究代表了实现完全可回收COPV和回收长纤维束碳纤维的第一步。

相关论文