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压力容器2025年第01期:Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆材料厚度对渗透性能的影响及渗透参数计算方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨超;张来明;江一凡;孙剑锋;周忠警;骆辉;

单位:中国特种设备检测研究院;嘉兴市长三角氢安全研究中心;国家市场监督管理总局重点实验室(氢能储运装备安全);嘉兴市市场监督管理局港区分局;

摘要:为深入地研究聚合物在氢环境下的作用机制,以储氢气瓶用内胆材料PA11为研究对象,采用自主搭建的高温高压氢渗透试验系统,探究材料厚度对氢渗透特性的影响规律。通过开发基于Python的时滞法分析程序,集成标准偏差法实现渗透过程稳态判定与滞后时间计算自动化,有效提升数据处理效率与精度。结果表明,材料厚度的增加引起氢渗透系数与溶解系数下降,而氢扩散系数呈现上升趋势,这归因于成型过程中厚度变化导致的微观结构演变。该研究揭示了聚合物材料厚度与氢渗透行为的关联机制,为高压塑料内胆储氢气瓶的材料选型与结构优化提供了理论依据,对提升氢能存储系统的安全性与可靠性具有重要工程意义。

关键词:储氢气瓶;;氢渗透;;渗透系数;;扩散系数;;溶解系数

基金资助:国家重点研发计划项目(2021YFB4000803)