nouvèl

Kouch enteryè yon veso presyon ki vlope ak fib se prensipalman yon estrikti pawa, ki gen fonksyon prensipal li se pou l aji kòm yon baryè sele pou anpeche gaz oswa likid ki anba gwo presyon ki estoke anndan an koule, tout pandan l ap pwoteje kouch ekstèn ki vlope ak fib la. Kouch sa a pa korode pa materyèl ki estoke anndan an, epi kouch ekstèn lan se yon kouch fib ranfòse ak résine, ki itilize sitou pou sipòte pi fò nan chaj presyon ki andedan veso presyon an.

Estrikti yon veso presyon ki vlope ak fib: Veso presyon materyèl konpoze yo vini sitou nan kat fòm estriktirèl: silendrik, esferik, anilè, ak rektangilè. Yon veso sikilè konsiste de yon seksyon silendrik ak de tèt. Veso presyon metal yo fabrike nan fòm senp, ak rezèv fòs anplis nan direksyon aksyal la. Anba presyon entèn, estrès longitudinal ak latitudinal yon veso esferik egal, epi li se mwatye estrès sikonferansyèl yon veso silendrik. Materyèl metal yo gen menm fòs nan tout direksyon; kidonk, veso metal esferik yo fèt pou menm fòs epi yo gen mas minimòm pou yon volim ak presyon bay. Eta estrès yon veso esferik se ideyal, epi miray veso a ka fèt pi mens lan. Sepandan, akòz pi gwo difikilte nan fabrike veso esferik yo, yo jeneralman sèlman itilize nan aplikasyon espesyal tankou veso espasyal. Veso ki gen fòm bag yo ra nan pwodiksyon endistriyèl, men estrikti yo toujou nesesè nan sèten sitiyasyon espesifik. Pa egzanp, veso espasyal yo itilize estrikti espesyal sa a pou yo itilize nèt espas limite a. Veso rektangilè yo sitou itilize pou maksimize itilizasyon espas lè espas limite, tankou vagon tank rektangilè pou otomobil ak vagon tank tren. Anjeneral, resipyan sa yo se veso ki fonksyone anba presyon ba oswa presyon atmosferik, epi yo pi pito yo pi lejè.

Konpleksite estrikti veso presyon materyèl konpoze a, chanjman toudenkou nan bouchon yo ak epesè yo, ansanm ak epesè ak ang varyab bouchon yo pote anpil difikilte nan konsepsyon, analiz, kalkil ak bòdi. Pafwa, veso presyon materyèl konpoze yo pa sèlman bezwen anroulaj nan diferan ang ak rapò vitès nan bouchon yo, men tou, yo bezwen diferan metòd anroulaj selon estrikti a. An menm tan, yo dwe konsidere enfliyans faktè pratik tankou koyefisyan friksyon an. Se poutèt sa, se sèlman yon konsepsyon estriktirèl ki kòrèk e rezonab ki ka byen gide pwosesis pwodiksyon anroulaj la.materyèl konpozeveso presyon, kidonk pwodui pwodwi veso presyon lejè nan materyèl konpoze ki satisfè egzijans konsepsyon yo.

Materyèl pou veso presyon fib-blese

Kouch fib ki vlope a, kòm prensipal eleman ki sipòte chay la, dwe gen gwo rezistans, gwo modil, dansite ki ba, estabilite tèmik, bon mouyabilite résine, bon pwosesis pou vlope, ak yon sere inifòm nan pake fib yo. Materyèl fib ranfòsman ki souvan itilize pou veso presyon konpoze ki lejè yo enkli fib kabòn, fib PBO, fib aramid, ak fib polietilèn ki gen pwa molekilè ultra wo.

Fib kabònse yon materyèl kabòn fibrou ki gen prensipal eleman li se kabòn. Li fòme pa kabonizasyon prekisè fib òganik nan tanperati ki wo epi li se yon materyèl fib pèfòmans segondè ak yon kontni kabòn ki depase 95%. Fib kabòn gen pwopriyete ekselan, epi rechèch sou li te kòmanse plis pase 100 ane de sa. Li se yon materyèl fib bobin pèfòmans segondè ki gen gwo rezistans, modil segondè, ak dansite ki ba, sitou karakterize pa bagay sa yo:

1. Dansite ki ba epi pwa lejè. Dansite fib kabòn lan se 1.7 ~ 2 g/cm³, ekivalan a 1/4 dansite asye ak 1/2 dansite alyaj aliminyòm.

2. Segondè rezistans ak modil elastik: Rezistans li 4-5 fwa pi wo pase asye, epi modil elastik li 5-6 fwa pi wo pase alyaj aliminyòm, sa ki montre yon rekiperasyon elastik absoli (Zhang Eryong ak Sun Yan, 2020). Rezistans tansyon ak modil elastik fib kabòn ka rive nan 3500-6300 MPa ak 230-700 GPa, respektivman.

3. Koyefisyan ekspansyon tèmik ki ba: Konduktivite tèmik fib kabòn nan diminye lè tanperati a ogmante, sa ki fè li rezistan a refwadisman ak chofaj rapid. Li p ap fann menm apre li fin refwadi soti nan plizyè milye degre Sèlsiyis rive nan tanperati chanm, epi li p ap fonn oswa ramoli nan yon atmosfè ki pa oksidan a 3000 ℃; li p ap vin frajil nan tanperati likid.

4. Bon rezistans kont korozyon: Fib kabòn pa aktif anvè asid epi li ka reziste asid fò tankou asid idrokloridrik konsantre ak asid silfirik. Anplis de sa, konpoze fib kabòn yo genyen tou karakteristik tankou rezistans radyasyon, bon estabilite chimik, kapasite pou absòbe gaz toksik, ak moderasyon netwon, sa ki fè yo lajman aplikab nan ayewospasyal, militè, ak anpil lòt domèn.

Aramid, yon fib òganik sentetize soti nan poliftalamid aromatik, te parèt nan fen ane 1960 yo. Dansite li pi ba pase fib kabòn. Li posede gwo fòs, gwo sede, bon rezistans enpak, bon estabilite chimik, ak rezistans chalè, epi pri li se sèlman mwatye pri fib kabòn.Fib aramidsitou gen karakteristik sa yo:

1. Bon pwopriyete mekanik. Fib aramid se yon polymère fleksib ki gen pi gwo rezistans a tansyon pase polyester òdinè, koton, ak nilon. Li gen yon pi gwo elongasyon, yon sansasyon mou nan men, ak yon bon kapasite pou vire, sa ki pèmèt li fèt an fib ki gen diferan rafinman ak longè.

2. Ekselan rezistans flanm dife ak chalè. Aramid gen yon endèks oksijèn limit ki pi gran pase 28, kidonk li pa kontinye boule apre yo fin retire li nan flanm dife a. Li gen bon estabilite tèmik, yo ka itilize li kontinyèlman nan 205 ℃, epi li kenbe yon gwo fòs menm nan tanperati ki pi wo pase 205 ℃. An menm tan, fib aramid yo gen yon tanperati dekonpozisyon ki wo, yo kenbe yon gwo fòs menm nan tanperati ki wo, epi yo sèlman kòmanse karbonize nan tanperati ki pi wo pase 370 ℃.

3. Pwopriyete chimik ki estab. Fib aramid yo montre yon ekselan rezistans a pifò pwodui chimik, yo ka sipòte pifò gwo konsantrasyon asid inòganik, epi yo gen bon rezistans alkali nan tanperati chanm.

4. Ekselan pwopriyete mekanik. Li posede pwopriyete mekanik eksepsyonèl tankou fòs ultra-wo, modil wo, ak pwa lejè. Fòs li se 5-6 fwa sa fil asye, modil elastik li se 2-3 fwa sa fil asye oswa fib vè, dite li se de fwa sa fil asye, epi pwa li se sèlman 1/5 sa fil asye. Fib poliamid aromatik yo te lajman itilize kòm materyèl fib pèfòmans segondè depi lontan, sitou apwopriye pou veso presyon ayewospasyal ak avyasyon ki gen egzijans strik pou kalite ak fòm.

Fib PBO te devlope Ozetazini nan ane 1980 yo kòm yon materyèl ranfòsman pou materyèl konpoze devlope pou endistri ayewospasyal la. Li se youn nan manm ki pi pwomèt nan fanmi poliamid ki gen konpoze aromatik etewosiklik epi li rekonèt kòm super fib 21yèm syèk la. Fib PBO posede ekselan pwopriyete fizik ak chimik; fòs li, modil elastik li, ak rezistans chalè li yo pami pi bon nan tout fib yo. Anplis de sa, fib PBO gen ekselan rezistans enpak, rezistans fwotman, ak estabilite dimansyon, epi li lejè ak fleksib, sa ki fè li yon materyèl tekstil ideyal. Fib PBO gen karakteristik prensipal sa yo:

1. Ekselan pwopriyete mekanik. Pwodwi fib PBO ki gen gwo kalite yo gen yon fòs 5.8 GPa ak yon modil elastik 180 GPa, ki se pi wo pami fib chimik ki egziste deja yo.

2. Ekselan estabilite tèmik. Li ka reziste tanperati jiska 600 ℃, ak yon endèks limit 68. Li pa boule oswa retresi nan yon flanm dife, epi rezistans chalè ak rezistans flanm dife li yo pi wo pase nenpòt lòt fib òganik.

Kòm yon fib ultra-wo pèfòmans 21yèm syèk la, fib PBO posede pwopriyete fizik, mekanik ak chimik eksepsyonèl. Fòs ak modil elastik li yo de fwa pi wo pase fib aramid, epi li gen rezistans chalè ak rezistans flanm dife tankou meta-aramid polyamid. Pwopriyete fizik ak chimik li yo depase nèt sa yo ki nan fib aramid. Yon fib PBO ki gen 1mm dyamèt ka leve yon objè ki peze jiska 450kg, epi fòs li se plis pase 10 fwa pi wo pase fib asye.

Fib polietilèn ki gen pwa molekilè ultra wo, ke yo rele tou fib polietilèn ki gen gwo fòs ak modil segondè, se fib ki gen pi gwo fòs espesifik ak modil espesifik nan mond lan. Li se yon fib ki fèt ak polietilèn ki gen yon pwa molekilè ant 1 milyon ak 5 milyon. Fib polietilèn ki gen yon pwa molekilè ultra wo a gen prensipalman karakteristik sa yo:

1. Segondè fòs espesifik ak modil espesifik segondè. Fòs espesifik li se plis pase dis fwa sa fil asye ki gen menm seksyon kwa a, epi modil espesifik li se dezyèm sèlman apre fib kabòn espesyal. Tipikman, pwa molekilè li pi gran pase 10, ak yon fòs tansyon 3.5 GPa, yon modil elastik 116 GPa, ak yon elongasyon 3.4%.

2. Dansite ki ba. Dansite li jeneralman se 0.97 ~ 0.98 g/cm³, sa ki pèmèt li flote sou dlo.

3. Elongasyon ki ba nan kase. Li gen yon gwo kapasite absòpsyon enèji, ekselan rezistans enpak ak koupe, ekselan rezistans move tan, epi li reziste reyon iltravyolèt, netwon, ak reyon gama. Li posede tou yon gwo absòpsyon enèji espesifik, yon konstan dyelèktrik ki ba, yon transmisyon ond elektwomayetik ki wo, ak rezistans a korozyon chimik, osi byen ke yon bon rezistans mete ak yon lavi fleksyon ki long.

Fib polietilèn posede anpil pwopriyete siperyè, ki demontre yon avantaj siyifikatif nanfib pèfòmans segondèmache a. Soti nan liy amaraj nan jaden petwòl maren rive nan materyèl konpoze lejè pèfòmans segondè, li montre avantaj anpil nan lagè modèn, osi byen ke nan sektè aviyasyon, ayewospasyal ak maritim yo, li jwe yon wòl enpòtan nan ekipman defans ak lòt domèn.