高壓氣瓶，常見的氧氣瓶，滅火器，煤氣罐等等，也都是單一的材料，比如鋁，鋼材制成，復合材料基本上就是金屬材料外面再包上一層碳纖維，玻璃鋼等材料。
纏繞高壓氣瓶具有比同體積、同承壓能力的鋼氣瓶輕、耐腐蝕性好，不污染充裝介質優(yōu)點，使其在汽車、航空、醫(yī)療衛(wèi)生、家庭保健、消防、礦山搶險、氣體分析以及特殊裝備方面得到廣泛應用。
碳纖維氣瓶制造過程
材料：T700碳纖維，6061鋁合金金屬內襯，外徑404mm，全長668mm，筒身段厚度1.6mm
工藝：數(shù)控纏繞機在金屬內襯表面纏繞成型復合材料氣瓶，纏繞完成后筒身段復合材料層厚度為10mm，采用烘箱旋轉固化成型。
高壓氣瓶纏繞成型工藝
在高壓儲氣瓶加工過程中，CFRP多采用碳纖維纏繞工藝。在纖維纏繞成型過程中，碳纖維絲束在張力作用下圍繞旋轉心軸不斷發(fā)生纏繞，逐漸形成圓柱形結構。
高壓儲氣瓶中CFRP采用纖維纏繞工藝分為兩種：
一是干法纏繞
它是以經(jīng)過預浸膠處理的預浸帶為原料，在纏繞機上經(jīng)加熱軟化至粘流態(tài)后纏繞到芯模上，示意圖如圖1所示。
由于預浸帶中纖維和樹脂含量比例控制較好，因此干法纏繞工藝可以精確控制產(chǎn)品質量，而且生產(chǎn)效率高，纏繞速度可達100～200m/min。但是，由于預浸料成本較高，再加上干法纏繞設備較貴，因此在強調成本為主的高壓儲氣瓶領域，該方法應用較少。
圖1 碳纖維干法纏繞示意圖
另外一種方法是濕法纏繞
它是指將碳纖維絲束在特定浸膠裝置中浸漬處理后，再在張力控制下直接纏繞到芯模上，示意圖如圖2所示。
濕法纏繞中纖維離開浸漬裝置后易于將樹脂帶出，從而導致樹脂浪費，為了避免該現(xiàn)象，濕法纏繞速度往往比較慢；同時，由于樹脂不斷損耗，導致樹脂與碳纖維比例難以控制。而且一般濕法纏繞工藝中伴隨著溶劑揮發(fā)，會導致工作環(huán)境產(chǎn)生異味。
圖2 碳纖維濕法纏繞示意圖
除了上述明顯缺點，濕法纏繞工藝與干法纏繞相比也存在一些顯著優(yōu)勢：首先是生產(chǎn)成本較低，約比干法纏繞低40%；其次是產(chǎn)品氣密性好，在纏繞過程中，通過張力控制可以使多余的樹脂膠液將氣泡擠出，并填滿空隙；最后，濕法纏繞時，碳纖維表面浸漬的樹脂膠液可有效減少纖維磨損。其實單從成本而言，濕法纏繞就具有明顯優(yōu)勢，因此是目前高壓儲氣瓶最常用的加工工藝。
那么這種氣瓶是裝什么的呢
碳纖維復合材料壓力容器的結構主要包括內襯層和碳纖維復合材料層，內襯主要作用為存儲、防漏和防化學腐蝕，而復合材料層則是壓力的主要承載體。
碳纖維復合材料層是由碳纖維及基體組成，其中，碳纖維是增強相，基體則可以起到傳遞載荷、固化及保護碳纖維材料的作用。將浸過樹脂膠液的碳纖維按照特定的方式纏繞到內襯上，經(jīng)固化、自緊等工序后，便獲得碳纖維復合材料壓力容器。
自20世紀80年代碳纖維增強鋁合金內襯壓力容器問世以來，碳纖維復合材料壓力容器的研究取得了很大進展，應用也越來越廣泛。
當前，碳纖維復合材料壓力容器主要應用有：醫(yī)療呼吸器系統(tǒng)，包括家用及醫(yī)用氧氣呼吸器， 用于消防的自給式正壓空氣呼吸器及救援用壓縮氧氣循環(huán)式呼吸器等；航空航天領域，包括飛機逃生滑梯充氣裝置、彈射座椅以及殼體等；新能源汽車領域，包括鋼內膽碳纖維環(huán)向纏繞鋼復合材料氣瓶（CNG-2）、鋁內膽碳纖維全纏繞復合材料氣瓶（CNG-3）、 塑料內膽全纏繞復合材料氣瓶（CNG-4）等壓縮天然氣儲氣瓶、 高壓儲氫氣壓力容器等。
車載氣瓶
纏繞高壓氣瓶具有比同體積、同承壓能力的鋼氣瓶輕、耐腐蝕性好，不污染充裝介質優(yōu)點，使其在汽車、航空、醫(yī)療衛(wèi)生、家庭保健、消防、礦山搶險、氣體分析以及特殊裝備方面得到廣泛應用。
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