在高壓容器制造技術(shù)領(lǐng)域，無內(nèi)襯深冷高壓儲(chǔ)氫氣瓶的制備方法一直是一個(gè)重要的研究方向。隨著氫能源技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，對儲(chǔ)氫設(shè)備的性能要求也日益提高。無內(nèi)襯深冷高壓儲(chǔ)氫氣瓶以其優(yōu)異的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在氫能源儲(chǔ)存領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

無內(nèi)襯深冷高壓儲(chǔ)氫氣瓶的制備方法主要包括芯模制作、碳纖維絲纏繞、阻氣層鋪設(shè)、樹脂固化等步驟。首先，需要制作與儲(chǔ)氫氣瓶內(nèi)壁形狀一致的芯模，芯模的精度和表面質(zhì)量直接影響到后續(xù)碳纖維絲纏繞和阻氣層鋪設(shè)的效果。因此，芯模制作是整個(gè)制備過程中的關(guān)鍵步驟之一。

接下來，在芯模上均勻纏繞浸有待固化改性樹脂的碳纖維絲，完全包裹芯模，形成初始碳纖維絲層。這一步驟中，碳纖維絲的選擇和纏繞工藝對儲(chǔ)氫氣瓶的強(qiáng)度和耐壓性能至關(guān)重要。碳纖維絲具有優(yōu)異的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠有效提高儲(chǔ)氫氣瓶的強(qiáng)度和耐壓性能。同時(shí)，纏繞工藝的控制也是確保碳纖維絲層均勻、致密的關(guān)鍵。

在初始碳纖維絲層外包覆具有阻隔氫氣作用的阻氣層，是制備無內(nèi)襯深冷高壓儲(chǔ)氫氣瓶的又一重要步驟。阻氣層的選擇和鋪設(shè)方式直接影響到儲(chǔ)氫氣瓶的氫氣阻隔性能。目前，常用的阻氣材料包括金屬、陶瓷和聚合物等，這些材料具有不同的氫氣阻隔性能和加工性能，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景進(jìn)行選擇。

在阻氣層外繼續(xù)均勻纏繞浸有待固化改性樹脂的碳纖維絲，完全包裹阻氣層，形成多層結(jié)構(gòu)。通過重復(fù)這一步驟，可以鋪設(shè)多層阻氣層，進(jìn)一步提高儲(chǔ)氫氣瓶的氫氣阻隔性能。同時(shí)，多層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還能夠提高儲(chǔ)氫氣瓶的整體強(qiáng)度和耐壓性能。

在芯模兩端添加接頭，并繼續(xù)進(jìn)行浸有待固化改性樹脂的碳纖維絲纏繞，以便后續(xù)的連接和使用。接頭的制作和安裝需要保證與瓶身的密封性和連接強(qiáng)度，以確保儲(chǔ)氫氣瓶的整體性能。

最后，將芯模送入固化模具，進(jìn)行樹脂固化。待樹脂固化后，進(jìn)一步升高固化模具內(nèi)溫度，融化芯模，得到固化后的碳絲纖維儲(chǔ)氫氣瓶。這一步驟中，固化溫度和時(shí)間需要精確控制，以確保樹脂完全固化且芯模完全融化。同時(shí)，固化后的儲(chǔ)氫氣瓶需要進(jìn)行質(zhì)量檢查和性能測試，以確保其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

無內(nèi)襯深冷高壓儲(chǔ)氫氣瓶的制備方法通過優(yōu)化碳纖維絲纏繞工藝和阻氣層鋪設(shè)方式，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)氫氣瓶高強(qiáng)度、高耐壓和優(yōu)異氫氣阻隔性能的結(jié)合。同時(shí)，該制備方法還具有生產(chǎn)效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，為氫能源儲(chǔ)存領(lǐng)域的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持。

然而，無內(nèi)襯深冷高壓儲(chǔ)氫氣瓶的制備技術(shù)仍面臨一些挑戰(zhàn)和問題。