张红卫 韦 健 黄胜德 叶海骏 程方李

(1.中国石化上海石油化工股份有限公司先进材料创新研究院，上海 200540；2.中国石化上海石油化工股份有限公司碳纤维事业部，上海 200540)

压力容器是一种用来存储气体或者液体的承压设备，金属内衬碳纤维缠绕复合材料压力容器的出现是整个压力容器技术发展的重要里程碑[1]。随着成型工艺设备的改进、原材料(高强度碳纤维材料)的性能提升，高压、轻质的全复合材料压力容器已成为压力容器未来发展的一个重要方向，尤其是碳纤维缠绕复合材料压力容器的开发[2-3]。

在碳纤维缠绕复合材料压力容器的制备过程中，缠绕成型工艺参数的选择对复合材料制品性能的影响非常大[4]。为了提高缠绕成型复合材料的性能，对其主要工艺参数进行优化就显得尤为重要。现有的碳纤维缠绕复合材料文献主要以工艺设计为主，对实际缠绕操作过程中的工艺控制涉及较少。文章围绕缠绕成型主要工艺控制参数进行试验研究，并对湿法缠绕与干法缠绕两种工艺进行对比，为碳纤维缠绕复合材料成型工艺试验提供必要的参考。

1 缠绕成型工艺

纤维缠绕成型工艺是将浸渍了一定树脂质量分数的高强度纤维(如碳纤维)，在缠绕张力的作用下，按照程序预先设定的线型和铺层顺序，连续缠绕到芯模或内衬外表面上，然后经过加热固化而得到制品的过程。其作用原理是通过缠绕设备导丝头和芯模之间规律的运动关系，使浸有树脂的纤维按照设计的路径不间断地重复缠绕到旋转的芯模上，直至缠绕结束，最后再加温固化得到复合材料制品。……