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空气呼吸器碳纤维气瓶分析

2017-2-26 22:20:49点击:
正压空气呼吸器是通过气瓶装置对处于有毒有害气体环境中的工作人员 (包括消防、抢险救援人员)使用的有效呼吸装置,其中碳纤维气瓶是提供空气的重要附属设备,质量及安全状况直接影响工作人员的生命安全。碳纤维复合材料气瓶是近几年发展起来的一种新材料气瓶。其特点在于它与钢质气瓶相比具有重量轻、使用时间长、耐腐蚀、安全性好和使用寿命长等优点,将它用于自给正压式空气呼吸器,可大大减轻装具的自重缠绕气瓶按内胆材料可分为金属内胆缠绕气瓶和塑料内胆缠绕气瓶。缠绕气瓶还可按增强材料分为高强玻璃纤维缠绕气瓶、碳纤维缠绕气瓶 、芳纶纤维缠绕气瓶。由于铝内胆具有密封性好、抗疲劳能力强、循环寿命长、 稳定性高及重量轻等优点, 目前铝内胆在碳纤维缠绕气瓶中得到了广泛的应用。特别是正压空气呼吸器所使用的气瓶大都采用该类气瓶,本文所讨论的气瓶是铝内胆碳纤维缠绕气瓶。铝内胆碳纤维缠绕气瓶所使用的材料主要是铝合金、碳纤维和玻璃纤维。铝内胆材料大都使用铝合金如 AA6061,合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好,容易形成致密的钝化膜。因此,AA6061 材料在铝内胆制造得到了广泛的应用。碳纤维是纤维状的碳素材料,含碳量在 90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维具有十分优异的力学性能,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和比模量的纤维,同时碳纤维还兼低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳等优良性能,因此已在军事及民用工业的各个领域得到了广泛应用。