碳纳米管复合材料储气罐减轻消防员负重,提升救援效率
消防员灭火时背负的高压压缩空气储气罐,随着复合材料的应用已逐渐减轻,但根据碳纳米管生产商OCSiAl(卢森堡Leudelange及美国俄亥俄州哥伦布)的数据,平均重量仍约27千克(逾59磅)。采用OCSiAl的TUBALL单壁碳纳米管(又称石墨烯纳米管),复合储罐公司Techplast(波兰Wieprz)开发出一款重量不足2.8千克(6.1磅)的储气罐。
三层结构设计
这款6.8升储罐由三层组成:PET内胆、掺入TUBALL纳米材料于环氧基体中的碳纤维/环氧树脂罐体,以及外层环氧涂层。
OCSiAl表示,气瓶的轻量化有助于消防员更快移动,在紧急情况下节省宝贵时间。运输过程中也能降低能耗和燃料消耗。
“石墨烯纳米管用于复合材料增强,可提高层间剪切强度(ILSS),使爆破压力水平最高提升30%。”Techplast研发负责人Piotr Saferna表示,“这种惊人的抗冲击性能提升,让我们在保持力学性能的前提下减轻了气瓶重量,打造出全球最轻的300巴工作压力下6.8升气瓶。我们的SAFERnano气瓶总质量(含所有防护附件和涂层)不足2.8千克。与竞品相比,这款新一代气瓶实现高达75%的减重;较自家上一代产品也减轻了15%。”
据OCSiAl透露,Techplast研发团队耗时三年打造SAFERnano复合气瓶,现已全球上市,并近期获得TÜV认证,确认完全符合国际安全标准,适用于空气、氧气、氮气和二氧化碳等多种气体的储存。
拓展应用前景
除消防救援和应急领域的现有应用外,容量高达350升的SAFERnano气瓶在氢燃料电池汽车储氢方面也展现潜力。
复合材料
- 先进复合制造的梁弯曲基础
- Toray 领衔荷兰联盟打造轻量化复合材料液氢罐助力航空脱碳
- W10Cu钨铜复合材料 – 卓越热电性能
- 高性能钨铜复合材料 (W15Cu) – 优异热电性能
- 钨铜复合材料 (W20Cu) – 优异导热性与抗电弧烧蚀性
- CARBOPRINT® Si1:高性能陶瓷-碳复合材料 – 面向极端环境
- CARBOPRINT® Si2:先进陶瓷-碳复合材料 – 面向高温应用
- CARBOPRINT® Si:高性能陶瓷碳复合材料 – 面向极端环境
- SIGRATHERM® ePCM 复合材料:高密度热能储存
- CARBOPRINT® P1:高性能聚合物碳复合材料 – 耐热应用
- CARBOPRINT® P2:先进聚合物碳复合材料 – 高温应用
- AlBeCast 910® 铝铍复合材料 —— 高强度、优异热性能的铸造级金属基复合材料