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320升氫罐聚酰胺內(nèi)襯竟是這樣“吹”出來(lái)
考特斯機(jī)械制造有限公司（Kautex Maschinenbau）的吹塑專(zhuān)家采用擠吹技術(shù)，已成功生產(chǎn)出一個(gè)可用于氫壓力容器的大體積聚酰胺內(nèi)襯。
據(jù)了解，該聚酰胺內(nèi)襯長(zhǎng)達(dá)2米多，直徑約500毫米，容積為320升。這是首次采用吹塑工藝生產(chǎn)這種尺寸的氫壓力容器內(nèi)襯。
在考特斯復(fù)合材料中心“吹塑”成型的聚酰胺內(nèi)襯。
克服聚酰胺‘難吹塑’的痛點(diǎn)
氫是化學(xué)元素周期表中最小的分子，幾乎可以擴(kuò)散到每一種塑料材料中。氫壓力容器作為儲(chǔ)存氫氣的系統(tǒng)，對(duì)容器內(nèi)襯材料的滲透性提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
特種聚酰胺材料（PAs）具有最好的阻隔性能，然而由于它們的低熔體剛性和復(fù)雜性，它們難以通過(guò)吹塑工藝進(jìn)行大尺寸產(chǎn)品的加工。新研發(fā)出來(lái)的聚酰胺材料和特殊擠出技術(shù)使得聚酰胺的吹塑加工成為可能。
聚酰胺內(nèi)襯
“采用聚酰胺生產(chǎn)這種尺寸的襯墊是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。我們所做的工作頗具開(kāi)創(chuàng)性。”考特斯公司復(fù)合材料業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人Abdellah El Bouchrati說(shuō)。
復(fù)合材料壓力容器內(nèi)襯需適應(yīng)苛刻的工作環(huán)境
一段時(shí)間以來(lái)，考特斯一直致力于開(kāi)發(fā)用于氫氣、天然氣和液化石油氣等多種用途的復(fù)合材料壓力容器（CPV）。復(fù)合材料罐由熱塑性內(nèi)襯、連接閥門(mén)的轂部以及增加機(jī)械強(qiáng)度的纖維纏繞組成。其中，內(nèi)襯由一般采用吹塑成型。
復(fù)合材料高壓氫容器通常設(shè)計(jì)為700巴的工作壓力和1750巴的爆破壓力。內(nèi)襯是容器的核心部件。作為容器內(nèi)襯，它能夠吸收氣體，包圍內(nèi)容物并將內(nèi)容物與外部隔離密封。
內(nèi)襯還需承受高機(jī)械應(yīng)力，能夠適應(yīng)-60°C至+120°C的溫度范圍。現(xiàn)在，考特斯與一家塑料制造商合作，開(kāi)發(fā)首次使吹塑工藝生產(chǎn)具有工業(yè)用途的氫容器內(nèi)襯解決方案。
“我們目前能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的內(nèi)襯尺寸只是一個(gè)開(kāi)始。我們相信，未來(lái)我們也能使用這種方法生產(chǎn)大尺寸的氫壓力容器內(nèi)襯。” Abdellah說(shuō)。
考特斯復(fù)合材料中心工作人員對(duì)聚酰胺內(nèi)襯進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè)。
有望讓儲(chǔ)氫系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)又環(huán)保
考特斯研發(fā)出來(lái)的這種可生產(chǎn)大容量氫容器內(nèi)襯的技術(shù)意味著，一種成本效益高并能滿足運(yùn)輸及基礎(chǔ)設(shè)施要求的解決方案近在遲尺。
長(zhǎng)期以來(lái)，專(zhuān)家們一直認(rèn)為，僅僅依靠電池技術(shù)來(lái)解決未來(lái)的交通問(wèn)題，并不能實(shí)現(xiàn)交通盡可能做到碳中和的長(zhǎng)期目標(biāo)。
由于生產(chǎn)成本高和缺乏基礎(chǔ)設(shè)施，燃料電池技術(shù)在乘用車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用似乎在經(jīng)濟(jì)層面上來(lái)說(shuō)還不可行。但氫能驅(qū)動(dòng)和生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)在其他領(lǐng)域成功實(shí)施。重型貨物運(yùn)輸、當(dāng)?shù)毓步煌ā⒃齑惋w機(jī)工業(yè)等行業(yè)對(duì)氫能驅(qū)動(dòng)技術(shù)非常感興趣。在這些領(lǐng)域，主要需求是安全、輕便和防漏的油罐系統(tǒng)。復(fù)合材料高壓氫容器不僅比鋼制儲(chǔ)罐輕得多，而且完全耐腐蝕。
考特斯 KBS241吹塑機(jī)。
考特斯表示，將持續(xù)與客戶推進(jìn)復(fù)合材料高壓容器的技術(shù)的發(fā)展。
