nijs

De binnenste laach fan in drukfet mei glêstriedwikkeling is primêr in beklaaiïngstruktuer, waans wichtichste funksje is om te fungearjen as in ôfslutende barriêre om lekkage fan it hege-druk gas of floeistof dy't binnen opslein is te foarkommen, wylst ek de bûtenste laach mei glêstriedwikkeling beskerme wurdt. Dizze laach wurdt net korrodearre troch it ynterne opsleine materiaal, en de bûtenste laach is in mei hars fersterke laach mei glêstriedwikkeling, dy't benammen brûkt wurdt om it measte fan 'e druklast binnen it drukfet te dragen.

De struktuer fan in fezelwikkele drukfet: Drukfet fan gearstald materiaal komt benammen yn fjouwer strukturele foarmen foar: silindrysk, sferysk, ringfoarmich en rjochthoekich. In sirkelfoarmich fet bestiet út in silindryske seksje en twa koppen. Metalen drukfet wurde makke yn ienfâldige foarmen, mei oerstallige sterktereserves yn 'e axiale rjochting. Under ynterne druk binne de longitudinale en breedtegraadspanningen fan in sferysk fet gelyk, en it is de helte fan 'e omtrekspanning fan in silindrysk fet. Metalen materialen hawwe gelikense sterkte yn alle rjochtingen; dêrom binne sferyske metalen fetten ûntworpen foar gelikense sterkte en hawwe de minimale massa foar in bepaald folume en druk. De spanningsstatus fan in sferysk fet is ideaal, en de fetwand kin sa tin mooglik makke wurde. Fanwegen de gruttere muoite by it meitsjen fan sferyske fetten wurde se lykwols oer it algemien allinich brûkt yn spesjale tapassingen lykas romtefardertúch. Ringfoarmige konteners binne seldsum yn yndustriële produksje, mar har struktuer is noch altyd needsaaklik yn bepaalde spesifike situaasjes. Bygelyks, romtefardertúch brûkt dizze spesjale struktuer om folslein gebrûk te meitsjen fan beheinde romte. Rjochthoekige konteners wurde benammen brûkt om romtegebrûk te maksimalisearjen as romte beheind is, lykas rjochthoekige tankweinen foar auto's en spoarweinen. Dizze konteners binne oer it algemien leechdruk- of atmosfearyske drukfetten, en lichter gewicht hat de foarkar.

De kompleksiteit fan 'e struktuer fan 'e drukfet fan gearstald materiaal, de hommelse feroarings yn 'e einkappen en har dikte, en de fariabele dikte en hoeke fan 'e einkappen bringe in protte swierrichheden mei by it ûntwerpen, analysearjen, berekkenjen en foarmjen. Soms fereaskje drukfet fan gearstald materiaal net allinich it opwikkeljen ûnder ferskillende hoeken en snelheidsferhâldingen yn 'e einkappen, mar ek ferskillende opwikkelmetoaden ôfhinklik fan 'e struktuer. Tagelyk moat de ynfloed fan praktyske faktoaren lykas de wriuwingskoëffisjint yn oerweging nommen wurde. Dêrom kin allinich in korrekt en ridlik struktureel ûntwerp it produksjeproses fan opwikkelingen goed begeliede.gearstald materiaaldrukfetten, wêrtroch't lichtgewicht kompositmateriaal drukfetten produsearre wurde dy't foldogge oan ûntwerpeasken.

Materialen foar glêstriedwikkele drukfetten

De fezel-wikkele laach, as de wichtichste draachkomponint, moat hege sterkte, hege modulus, lege tichtheid, termyske stabiliteit, goede harswietberens, goede wikkelferwurkberens en unifoarme fezelbundeldichtheid hawwe. Faak brûkte fersterkende fezelmaterialen foar lichtgewicht kompositdrukfetten omfetsje koalstofvezel, PBO-vezel, aramidevezel en polyetyleenvezel mei ultra-heech molekulêr gewicht.

Koalstoffiberis in fezelich koalstofmateriaal wêrfan it haadkomponint koalstof is. It wurdt foarme troch it karbonisearjen fan organyske fezelfoarrinners by hege temperatueren en is in heechweardige fezelmateriaal mei in koalstofynhâld fan mear as 95%. Koalstofvezel hat poerbêste eigenskippen, en ûndersyk dernei begon mear as 100 jier lyn. It is in heechweardige, heechmodulus en leechdichte heechweardige wikkelfezelmateriaal, benammen karakterisearre troch it folgjende:

1. Lege tichtheid en licht gewicht. De tichtheid fan koalstofvezel is 1,7 ~ 2 g / cm³, lykweardich oan 1/4 fan 'e tichtheid fan stiel en 1/2 fan' e tichtheid fan aluminiumlegering.

2. Hege sterkte en hege modulus: De sterkte is 4-5 kear heger as dy fan stiel, en de elastyske modulus is 5-6 kear heger as dy fan aluminiumlegeringen, en lit absolute elastyske herstel sjen (Zhang Eryong en Sun Yan, 2020). De treksterkte en elastyske modulus fan koalstofvezel kinne respektivelik 3500-6300 MPa en 230-700 GPa berikke.

3. Lege koëffisjint fan termyske útwreiding: De termyske geliedingsfermogen fan koalstofvezel nimt ôf mei tanimmende temperatuer, wêrtroch't it resistint is foar rappe koeling en ferwaarming. It sil net barste, sels nei it koelen fan ferskate tûzenen graden Celsius nei keamertemperatuer, en it sil net smelte of sêft wurde yn in net-oksidearjende sfear by 3000 ℃; it sil net bros wurde by floeistoftemperatueren.

4. Goede korrosjebestriding: Koalstofvezel is inert foar soeren en kin sterke soeren lykas konsintrearre sâltsoer en swevelsoer wjerstean. Fierder hawwe koalstofvezelkompositen ek skaaimerken lykas strielingsbestriding, goede gemyske stabiliteit, it fermogen om giftige gassen te absorbearjen en neutronmoderaasje, wêrtroch't se breed tapast wurde kinne yn 'e loftfeart, it leger en in protte oare fjilden.

Aramide, in organyske fezels synthetisearre út aromaatyske polyftalamiden, ûntstie yn 'e lette jierren 1960. De tichtheid is leger as dy fan koalstofvezel. It hat hege sterkte, hege opbringst, goede ympaktresistinsje, goede gemyske stabiliteit en waarmtebestriding, en de priis is mar de helte fan dy fan koalstofvezel.Aramidevezelshawwe benammen de folgjende skaaimerken:

1. Goede meganyske eigenskippen. Aramidefaser is in fleksibel polymeer mei in hegere treksterkte as gewoane polyesters, katoen en nylon. It hat in gruttere ferlinging, in sêft gefoel en in goede spinberens, wêrtroch't it makke wurde kin ta fezels fan ferskillende fynens en lingte.

2. Uitstekende flammefertrager en waarmtebestriding. Aramide hat in beheinde soerstofyndeks grutter as 28, sadat it net trochbrânt nei't it út in flamme helle is. It hat goede termyske stabiliteit, kin kontinu brûkt wurde by 205 ℃, en behâldt hege sterkte sels by temperatueren boppe 205 ℃. Tagelyk hawwe aramidevezels in hege ûntbiningstemperatuer, behâlde se hege sterkte sels by hege temperatueren, en begjinne se pas te karbonisearjen by temperatueren boppe 370 ℃.

3. Stabile gemyske eigenskippen. Aramidevezels litte poerbêste wjerstân sjen tsjin de measte gemikaliën, kinne de measte hege konsintraasjes fan anorganyske soeren ferneare, en hawwe goede alkaliwjerstân by keamertemperatuer.

4. Uitstekende meganyske eigenskippen. It hat treflike meganyske eigenskippen lykas ultrahege sterkte, hege modulus en licht gewicht. Syn sterkte is 5-6 kear dy fan stieldraad, syn elastyske modulus is 2-3 kear dy fan stieldraad of glêstried, syn taaiens is twa kear dy fan stieldraad, en syn gewicht is mar 1/5 fan dat fan stieldraad. Aromaatyske polyamidevezels binne al lang in soad brûkte hege prestaasjes fezelmaterialen, benammen geskikt foar loftfeart en loftfeartdrukfetten mei strange easken foar kwaliteit en foarm.

PBO-fezel waard yn 'e jierren '80 yn 'e Feriene Steaten ûntwikkele as in fersterkjend materiaal foar gearstalde materialen ûntwikkele foar de loftfeartyndustry. It is ien fan 'e meast belofte leden fan 'e polyamidefamylje dy't heterosyklyske aromaatyske ferbiningen befettet en stiet bekend as de superfezel fan 'e 21e iuw. PBO-fezel hat poerbêste fysike en gemyske eigenskippen; syn sterkte, elastyske modulus en waarmtebestriding binne ûnder de bêste fan alle fezels. Fierder hat PBO-fezel poerbêste ynfloedbestriding, slijtvastheid en dimensjonele stabiliteit, en is lichtgewicht en fleksibel, wêrtroch it in ideaal tekstylmateriaal is. PBO-fezel hat de folgjende wichtichste skaaimerken:

1. Uitstekende meganyske eigenskippen. Heechweardige PBO-faserprodukten hawwe in sterkte fan 5,8 GPa en in elastyske modulus fan 180 GPa, de heechste ûnder besteande gemyske fezels.

2. Uitstekende termyske stabiliteit. It kin temperatueren oant 600 ℃ ferneare, mei in grinsyndeks fan 68. It baarnt of krimpt net yn in flamme, en syn waarmtebestriding en flammefertraging binne heger as elke oare organyske fezels.

As in ultra-hege prestaasjesfaser fan 'e 21e iuw hat PBO-faser útsûnderlike fysike, meganyske en gemyske eigenskippen. Syn sterkte en elastyske modulus binne twa kear sa heech as dy fan aramidefaser, en it hat de waarmtebestriding en flamfertraging fan meta-aramidepolyamide. Syn fysike en gemyske eigenskippen oertreffe dy fan aramidefaser folslein. In PBO-faser mei in diameter fan 1 mm kin in objekt optille dat oant 450 kg weaget, en syn sterkte is mear as 10 kear dy fan stielfaser.

Ultra-hege molekulêre gewicht polyetyleenfaser, ek wol bekend as hege-sterkte, hege-modulus polyetyleenfaser, is de fezel mei de heechste spesifike sterkte en spesifike modulus yn 'e wrâld. It is in fezel spûn fan polyetyleen mei in molekulêr gewicht fan 1 miljoen oant 5 miljoen. Ultra-heech molekulêr gewicht polyetyleenfaser hat benammen de folgjende skaaimerken:

1. Hege spesifike sterkte en hege spesifike modulus. Syn spesifike sterkte is mear as tsien kear dy fan stieltried fan deselde dwerstrochsneed, en syn spesifike modulus is twadde allinnich nei spesjale koalstofvezel. Typysk is syn molekulêre gewicht grutter as 10, mei in treksterkte fan 3.5 GPa, in elastyske modulus fan 116 GPa, en in ferlinging fan 3.4%.

2. Lege tichtheid. De tichtheid is oer it algemien 0,97 ~ 0,98 g / cm³, wêrtroch't it op wetter driuwe kin.

3. Lege ferlinging by brek. It hat in sterke enerzjy-absorpsjekapasiteit, poerbêste ympakt- en snijwjerstân, poerbêste waarsbestindigens, en is resistint tsjin ultraviolette strielen, neutronen en gammastrielen. It hat ek hege spesifike enerzjy-absorpsje, lege diëlektryske konstante, hege elektromagnetyske golftransmittânsje, en wjerstân tsjin gemyske korrosje, lykas goede slijtvastheid en in lange bûgingslibben.

Polyetyleenfaser hat in protte superieure eigenskippen, wat in wichtich foardiel demonstrearret yn 'ehege prestaasjesfasermerk. Fan oanlislinen yn offshore oaljefjilden oant hege prestaasjes lichtgewicht kompositmaterialen, it toant geweldige foardielen yn moderne oarlochsfiering, lykas yn 'e loftfeart, romtefeart en maritime sektoaren, en spilet in krúsjale rol yn ferdigeningsapparatuer en oare gebieten.