CN1720411A - 压力容器及其制造方法 - Google Patents

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CN1720411A
CN1720411A CN200380104705.8A CN200380104705A CN1720411A CN 1720411 A CN1720411 A CN 1720411A CN 200380104705 A CN200380104705 A CN 200380104705A CN 1720411 A CN1720411 A CN 1720411A
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reinforced
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pressure
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竹本秀博
石森巧
杉浦正行
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

在容器本体(2)的表面形成由浸渗了树脂的强化纤维，即强化纤维树脂(3)构成的纤维强化树脂层(4)的压力容器(1)，在纤维强化树脂层(4)固化后，为了在容器本体(2)和纤维强化树脂层(4)上施加预应力，施加内压使容器本体(2)发生塑性变形(自紧压处理)，使得容器表面圆周方向的应变大于或等于0.7％、小于或等于0.9％，成为破坏压力是填充压力的2.2～2.8倍的、在填充压力下贮藏高压气体的压力容器(1)。该压力容器(1)疲劳特性和破裂特性优良、而且轻量，因此适用于高压气体用的贮藏容器等。

Description

压力容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及高压气体用贮藏容器等中使用的压力容器及其制造方法。
背景技术
以往，作为高压气体的贮藏容器使用钢铁制的容器。但是钢铁制的贮藏容器由于重量大，在移动、运输等过程中需要巨大的劳力。例如，使用气体燃料的汽车，为了使车辆重量减小而抑制燃料消耗量，要求燃料贮藏容器的轻量化。
因此，作为高压气体用的贮藏容器，已使用由强化纤维将树脂或金属制的衬里材料增强的复合材料构成的压力容器来代替以往的钢铁制的贮藏容器。由这种纤维强化复合材料构成的压力容器，能够使填充压力升高，而且可以实现轻量化。
在制造由该纤维强化复合材料构成的压力容器的过程中，长丝卷绕法是卷绕强化纤维的代表性方法。长丝卷绕法，是将浸渗了树脂的连续强化纤维卷绕在衬里材料(容器本体)上，然后使树脂固化来制造由纤维强化复合材料构成的压力容器的方法。
在特开平6-331032号公报中提出了具有2层或2层以上的由不同强化纤维构成的纤维强化复合材料层的压力容器。该压力容器，外侧层丝束弹性模量比内侧层丝束弹性模量高，由于作用在各层上的应力的大小大致一定，可以提高破坏压(破裂特性)。图3表示在特开平6-331032号公报中公开的压力容器。该压力容器50是在圆筒状的金属制的衬里部分51(容器本体)的圆筒部51a上，从内侧向外侧将实施树脂覆盖的强化材52a、53a、54a卷绕成层状，由纤维强化树脂制的覆盖层52、53、54形成的压力容器。
该压力容器50，通过将外侧的覆盖层的丝束弹性模量设定得大于内侧的覆盖层的丝束弹性模量，就能够使作用在各覆盖层52、53、54上的圆周方向的拉应力的大小大致一定。因此，压力容器50实现高耐压性，轻量化也成为可能。
但是，上述以往的压力容器，虽然具有足够的破坏压，但仍存在其他问题，即以往的容器在破裂时碎成粉快，因此需要防止其破片飞散。
另外，作为对压力容器要求的特性，不仅是破裂特性，疲劳特性也很重要。特别对于使用由铝等金属构成的衬里部分(容器本体)的容器的情况下，通过用高压进行自紧压处理，在衬里材上施加压缩应力，通过将该压缩应力设定到衬里材料的线形特性范围内，就能够提高破裂特性。
但是，如果侧重在衬里材上适度地给予压缩应力来设计压力容器，破坏压往往要高于必要值以上。如果侧重破坏压来设计压力容器，就不会施加必要的压缩应力。结果是产生容器重量变大等问题。
再有，像高压气体安全协会标准(KHK)S1121的压力容器的标准，将玻璃纤维的特性、特别是以疲劳特性为基础进行标准化的。因此，对于使用疲劳特性良好的强化纤维的压力容器来说，目前的状况是采取了不必要的高安全性。
发明内容
鉴于上述实际情况，本发明以提供具有优良疲劳特性和破裂特性、且轻量化的压力容器及其制造方法为目的。本发明的压力容器是在容器本体的表面形成由强化纤维树脂，即由浸渗了树脂的强化纤维，构成的纤维强化树脂层的压力容器，其特征在于，在容器本体的表面形成纤维强化树脂层，该纤维强化树脂层固化后，施加内压使容器本体发生塑性变形，使得容器表面的圆周方向的应变大于或等于0.7％、小于或等于0.9％，且破坏压力是填充压力的2.2～2.8倍。
本发明的压力容器的制造方法的特征在于，在容器本体的表面形成由强化纤维树脂，即浸渗了树脂的强化纤维，构成的纤维强化树脂层，该纤维强化树脂层固化，而得到破坏压力是填充压力的2.2～2.8倍的压力容器后，施加内压使容器本体发生塑性变形，使得容器表面圆周方向的应变大于或等于0.7％、小于或等于0.9％。
上述的本发明压力容器及其制造方法，在固化后的纤维强化树脂层上，施加内压使容器本体发生塑性变形的处理(所谓的自紧压处理)，使得容器表面的圆周方向的应变成为大于或等于0.7％、小于或等于0.9％，而且使破坏压力达到填充压力的2.2～2.8倍，因此在提高破裂特性和破裂特性的同时，轻量化成为可能。
附图说明
图1是表示本发明压力容器的一种实施方式的局部剖面图。
图2A～D是表示图1所示压力容器的制造方法示例之一的说明图。
图3A是以往的压力容器一例的局部剖面图，图3B是图3A所示的压力容器的主要部分放大图。
具体实施方式
图1表示本发明压力容器的一种实施方式。
这里所示的压力容器1是在大致圆筒形的容器本体2的表面，设置由强化纤维树脂3，即浸渗了树脂的强化纤维，构成的纤维强化树脂层4的压力容器。图中的符号2a表示圆筒部，2b表示开口部，2c表示底部。
容器本体2优先选择由金属构成。对于构成容器本体2的金属材料没有特别的限制，例如，可以是铝合金、镁合金、铁等。尤其是铝合金合适于容器本体2的轻量化
纤维强化树脂层4优先选择多层结构。在图示例中，纤维强化树脂层4，在其纤维的取向方向是容器本体2的圆周方向的卷绕强化纤维树脂3的圆周方向取向层3a上，形成具有其纤维的取向方向是容器本体2的长轴方向的卷绕强化纤维树脂3的轴向取向层3b的构成。
在本发明中的纤维强化树脂层并不仅限于图示的构成，可以是在容器本体上将圆周方向取向层和轴向取向层交互层叠的多层结构。特别，如果纤维强化树脂层4的最外层是圆周方向取向层3a，可以得到良好的外观，因此优先选择这种结构。各层的数目和厚度可以根据容器用途、内容物种类、大小等任意选择。
对于作为浸渗在强化纤维中的树脂(基体树脂)没有特别限制，可以是环氧树脂、乙烯酯树脂、酚醛树脂、丙烯树脂等。
对于强化纤维也没有特别的限制，可以是碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、硼纤维、PBO纤维等。
另外，如果使用伸长率是大于或等于1.4％、小于或等于1.6％的强化纤维，能有效地得到优良的疲劳特性和破裂特性。
另外，通过使用丝束弹性模量不同的两种或两种以上的强化纤维，能够提高疲劳特性和破裂特性。例如，纤维强化树脂层4是由多个构成层形成的多层结构，其中之一使用的强化纤维的丝束弹性模量与另外构成层中之一使用的强化纤维的丝束弹性模量不同，就能够提高疲劳特性和破裂特性。在此情况下，在内侧(靠近容器本体2一侧)的构成层中如果使用丝束弹性模量高的单丝，在破裂时就不易碎为粉块，因此提高容器的安全性。
强化纤维的丝束弹性模量如果大于或等于250GPa，就能够提高疲劳特性和破裂特性。
下面，对于上述压力容器1的制造方法的示例之一给予说明。
(1)纤维强化树脂层的形成
如图2A所示，将贮槽6内的基体树脂7浸渗透到强化纤维8中，得到强化纤维树脂3。
接着，使容器本体2沿圆周方向连续旋转，将强化纤维树脂3卷绕在容器本体2上。从而形成强化纤维树脂3的纤维取向方向成为容器本体2的圆周方向的圆周方向取向层3a。接着，形成轴向取向层3b。在形成轴向取向层3b时，强化纤维树脂3的纤维取向方向要成为容器本体2的长轴方向。由此得到具有由圆周方向取向层3a和轴向取向层3b构成的纤维强化树脂层4的中间体容器5。
再者，为了在轴向取向层3b上再形成强化纤维树脂层3，仍可采用上述方法。
(2)树脂层的固化
如图2B所示，在加热炉9中加热中间体容器5。
加热温度优先选择40～180℃。加热温度达不到上述范围或者超过上述范围时，压力容器1的疲劳特性和破裂特性劣化。
通过该热处理，使纤维强化树脂层4得以固化。
在本发明中，设定的制造条件为破坏压力是填充压力的大于或等于2.2倍、小于或等于2.8倍(最好大于或等于2.4倍、小于或等于2.7倍)。
(3)自紧压处理
为了使容器表面的圆周方向的应变大于或等于0.7％(最好大于或等于0.75％)、小于或等于0.9％(最好小于或等于0.85％)，如图2C所示，使用自紧压处理装置10进行自紧压处理。所谓自紧压处理，是提高中间体容器5的容器的内压(以下，将此时的容器内压的最大值称为自紧压处理压力)，使由衬里材料构成的容器本体2发生塑性变形后而降低容器的内压，利用纤维强化树脂层4的刚性在容器本体2上给予压缩应力的处理。
自紧压处理压力，优先选择大于或等于填充压力的5/3倍、又不达到破坏压力的压力值。通过使自紧压处理压力达到该范围，在容器本体2中反复进行施加压缩应力的填充介质的填充和放出时，在容器本体中施加的应力进入容器本体2的材料线形特性的范围，因此能够得到优良的疲劳特性。
在自紧压处理压力在上述范围(容器表面的圆周方向的应变成为0.7～0.9％)以外的情况下，压力容器1的疲劳特性和破裂特性劣化。
通过以上的操作，得到压力容器1(图2D)。
如上所述，对于压力容器1，将制造条件设定在破坏压力是填充压力的大于或等于2.2倍、小于或等于2.8倍(最好大于或等于2.4倍、小于或等于2.7倍)。
破坏压力如果达不到填充压力的2.2倍，压力容器1的疲劳特性和破裂特性就达不到要求。破坏压力如果超过填充压力的2.8倍，压力容器1的疲劳特性和破裂特性就成为过剩。在此情况下，容器重量变大，因此从轻量化来讲不令人满意。
所谓破坏压力是指提高容器的内压使容器破裂时的容器的内压。
压力容器1进行自紧压处理时的容器表面的圆周方向的应变大于或等于0.7％、小于或等于0.9％，而且破坏压力是大于或等于2.2倍、小于或等于2.8倍的填充压力，在提高疲劳特性和破裂特性的同时，能够使强化纤维树脂3(纤维强化树脂层4)变薄，可以实现轻量化。
实施例
以下，通过展示本发明的具体实例明确本发明压力容器的作用效果。
对实施例和对比例的评价方法进行说明。
(1)破坏压力的测定方法(破裂特性)
将容器固定在三菱レイヨン株式会社制水压破坏试验机上，在升压速度小于或等于1.4MPa下，对容器内施加负荷水压，测定容器破裂时的压力。进行3次这样的测定，算出其平均值。
(2)疲劳特性试验
将容器固定在三菱レイヨン株式会社制水压循环试验机上，使容器的内压从大气压升至填充压力的5/3倍的压力后，通过以大约2次/分钟的速度反复进行返回大气压的压力变动操作使容器破裂，测定至发生破裂的压力变动操作的次数。进行3次这样的测定，算出其平均值。
(3)轻量性
通过测定各容器的纤维强化树脂层4的重量来评价轻量性。
在实施例和对比例中使用的材料如下。
(1)强化纤维
(a)强化纤维①：使用三菱レイヨン株式会社制碳纤维TRH50-12L。该碳纤维，单纤维直径是7μm、单纤维数是12000根，丝束强度是4900MPa、丝束弹性模量是255GPa、伸长率是1.9％。
(b)强化纤维②：使用三菱レイヨン株式会社制碳纤维MR40-12K。该碳纤维，单纤维直径是6μm、单纤维数是12000根，丝束强度是4400MPa、丝束弹性模量是295GPa、伸长率是1.5％。
(c)强化纤维③：使用三菱レイヨン株式会社制碳纤维MR50-12K。该碳纤维，单纤维直径是6μm、单纤维数是12000根，丝束强度是5300MPa、丝束弹性模量是290GPa、伸长率是1.8％。
(d)强化纤维④：使用三菱レイヨン株式会社制碳纤维HR40-12K。该碳纤维，单纤维直径是6μm、单纤维数是12000根，丝束强度是4600MPa、丝束弹性模量是390GPa、伸长率是1.2％。
(e)强化纤维⑤：使用三菱レイヨン株式会社制碳纤维TR40S-ALA-12L。该碳纤维，单纤维直径是7μm、单纤维数是12000根，丝束强度是4900MPa、丝束弹性模量是238GPa、伸长率是2.0％。
(2)基体树脂
树脂①：使用三菱レイヨン株式会社制环氧树脂#700B(组成埃比科特828/XN1045/BYK-A506)。
(3)丝束预浸
(a)丝束预浸①：对于由1根丝束构成的预浸，使用Newport Adhesivesand Composites inc.公司制WDE-3D-1(MR60H-24P)。
该丝束预浸是在三菱レイヨン株式会社制碳纤维MR60H-24P中预先浸渗到环氧树脂(50℃的粘度：约30泊)中，宽度是约4mm，树脂含有率是约28重量％。所使用的碳纤维，单纤维直径是5μm、单纤维数是24000根，丝束强度是5700MPa、丝束弹性模量是295GPa。
(b)丝束预浸②：使用Newport Adhesives and Composites inc.公司制WDE-3D-1(HR40-12L)。
该丝束预浸是在上述丝束预浸①中，从上述的MR60H-24P替换成三菱レイヨン株式会社制碳纤维HR40-12L而制成的碳纤维，宽度是约3.5mm，树脂含有率是约28重量％。所使用的碳纤维，单纤维直径是7μm、单纤维数是12000根，丝束强度是4600MPa、丝束弹性模量是390GPa。
对于(a)、(b)，按照JIS R 7601标准制成试样，通过拉伸试验记录载荷-拉伸曲线，从其梯度(具体地说，从40kgf至60kgf施加载荷时的载荷的增加部分ΔP(20kgf)和由ΔP产生的延伸的增加部分ΔL之比ΔP/ΔL)求出丝束弹性模量。再者，在制成试样时使用的浸渗树脂，使用在ERL-4221(脂环式环氧树脂，ダウケミカル日本公司制)中，アンカ-1115(三氟化硼一异丙胺络合物，PTIジヤパ公司制)作为固化剂与之配合的环氧树脂。
(4)容器本体
使用容量9升的铝制容器本体(全长540mm、圆筒部长415mm、圆筒部外经163mm、圆筒部中央的壁厚3mm)。
实施例1
按照以下的步骤制成填充压70MPa的压力容器1。
如图2A所示，使用Entec Comosite Machines Inc.公司生产的长丝卷绕机将强化纤维②中浸渗有树脂①的强化纤维树脂3卷绕在容器本体2上，形成纤维强化树脂层4。纤维强化树脂层4，从内侧向外侧，形成具有圆周方向取向层3a/轴向取向层3b/圆周方向取向层3a/轴向取向层3b/圆周方向取向层3a的5层结构。在所得到的中间体容器5的圆筒部的中央测定纤维强化树脂层4的厚度约为13mm。
如图2B所示，将中间体容器5放入加热炉9中，以1℃/min使炉内的温度从室温升至135℃。确认纤维强化树脂层4的表面温度已达到135℃后，放置1小时。此后，以1℃/min使炉内温度下降至60℃，从加热炉9中取出中间体容器5，冷却至室温。纤维强化树脂层4的重量是5653g。
如图2C所示，使用自紧压处理装置(三菱レイヨン株式会社制)，以自紧压处理压力125MPa对中间体容器5进行自紧压处理，在容器本体2上施加压缩应力，得到压力容器1。自紧压处理时的容器表面的圆周方向应变约为0.81％。
所得到的压力容器1的破坏压力(平均值)是184MPa。该值相当于填充压的2.6倍。此时的破裂状态都是在圆筒部中央附近只是开口，是容器不发生分开的理想破裂方式。
疲劳特性试验的结果，至压力容器1发生破裂的压力变动操作反复次数(平均值)是11078次。
如上所述，实施例1的压力容器1，在破裂特性、疲劳特性中得到优良的结果。而且实施例1的压力容器1，纤维强化树脂层的重量是5653g，因而也能够实现轻量化。
对比例1
按照以下的步骤制成填充压70MPa的压力容器。该对比例使用伸长率比较大的强化纤维。
在容器本体2上形成由在强化纤维①中浸渗树脂①的强化纤维树脂3构成的纤维强化树脂层4，得到中间体容器5。纤维强化树脂层4形成和实施例1相同的5层结构。在中间体容器5的圆筒部的中央，测定纤维强化树脂层4的厚度约为15mm。
对中间体容器5进行和实施例1相同的加热处理。纤维强化树脂层4的重量是6641g。
接着，对中间体容器5进行与实施例1相同的自紧压处理，得到压力容器。自紧压处理时的容器表面的圆周方向应变约为0.81％。
压力容器的破坏压力是231MPa。该值相当于填充压的3.3倍。此时的破裂状态都只是在圆筒部中央附近开口，是不发生容器分开的理想破裂方式。
疲劳特性试验的结果，至压力容器发生破裂的压力变动操作反复次数(平均值)是10818次。
该压力容器，使用伸长率大的强化纤维，已证实虽然使破坏压力/填充压提高，并保持高的疲劳特性，但重量变大。
对比例2
按照以下的步骤制成填充压70MPa的压力容器。该对比例，使用伸长率较小的强化纤维。
在容器本体2上形成由在强化纤维④中浸渗树脂①的强化纤维树脂3构成的纤维强化树脂层4，得到中间体容器5。
纤维强化树脂层4形成和实施例1相同的5层结构。在中间体容器5的圆筒部的中央，测定纤维强化树脂层4的厚度约为9mm。
对中间体容器5进行与实施例1相同的加热处理。纤维强化树脂层4的重量是4129g。
接着，对中间体容器5进行与实施例1相同分自紧压处理，得到压力容器。自紧压处理时的容器表面的圆周方向应变约为0.81％。
压力容器的破坏压力是148MPa。该值相当于填充压的2.1倍。在破裂时，容器从圆筒部中央附近分开。
疲劳特性试验的结果，至压力容器发生破裂的压力变动操作反复次数是4783次。
该压力容器，使用伸长率较小的强化纤维，已证实虽然实现了轻量化，但破坏压力变低，在破坏压力/填充压力降低的同时，疲劳特性也劣化。
实施例2
按照以下的步骤制成填充压70MPa的压力容器1。
使用在强化纤维④中浸渗树脂①的强化纤维树脂3，在容器本体2上依次形成圆周方向取向层3a/轴向取向层3b/圆周方向取向层3a。
接着，使用在比强化纤维④的伸长率大的强化纤维中③浸渗树脂①的强化纤维树脂3，在上述圆周方向取向层3a上依次形成轴向取向层3b/圆周方向取向层3a，得到中间体容器5。
在该压力容器1中，纤维强化树脂层4具有5层结构，在构成层中的内侧的3层中使用的强化纤维的丝束弹性模量比在外侧的2层中使用的强化纤维的丝束弹性模量大。
在中间体容器5的圆筒部的中央测定纤维强化树脂层4的厚度约为10.5mm。
对中间体容器5进行与实施例1相同的加热处理。纤维强化树脂层4的重量是4861g。
接着，对中间体容器5进行与实施例1相同的自紧压处理，得到压力容器。自紧压处理时的容器表面的圆周方向应变约为0.81％。
压力容器的破坏压力是188MPa。该值相当于填充压的2.7倍。此时的破裂状态都只是在圆筒部中央附近开口、是不发生容器分开的理想破裂方式。
疲劳特性试验的结果，至压力容器1发生破裂的压力变动操作反复次数是10329次。
该压力容器1，在破裂特性、疲劳特性中得到优良的结果，而且也能够实现轻量化。
对比例3
按照以下的步骤制成填充压70MPa的压力容器。
使用在强化纤维⑤中浸渗树脂①的强化纤维树脂3，在容器本体2上形成纤维强化树脂层4，得到中间体容器5。
纤维强化树脂层4形成和实施例1相同的5层结构。在中间体容器5的圆筒部的中央部，测定纤维强化树脂层4的厚度是约16.5mm。
对中间体容器5进行与实施例1相同的加热处理。纤维强化树脂层4的重量是7355g。
接着，对中间体容器5进行与实施例1相同的自紧压处理，得到压力容器。自紧压处理时的容器表面的圆周方向应变约为0.81％。
压力容器的破坏压力是247MPa。该值相当于填充压的3.5倍。该破裂状态都只是在圆筒部中央附近开口、是不发生容器开裂的理想破裂方式。
疲劳特性试验的结果，至压力容器发生破裂的压力变动操作反复次数是10818次。
已证实，该压力容器在破裂特性、疲劳特性方面具有良好的特性，但重量变得极大，没有实现轻量化这一要求。。
对比例4
除了使自紧压处理压力达到105MPa以外，其他制作与实施例1相同，制成填充压70MPa的压力容器。纤维强化树脂层4的重量是5631g。
自紧压处理时的容器表面的圆周方向应变是0.68％。
另外，破坏压力是186MPa。该值相当于填充压的2.7倍。此时的破裂状态，都只是在圆筒部中央附近开口、是不发生容器分开的理想破裂方式。
疲劳特性试验的结果，至压力容器发生破裂的压力变动操作反复次数是1055次。
自紧压处理压力值比填充压的5/3倍(70×5/3＝117MPa)低的压力容器，疲劳特性显著地劣化。
对比例5
除了使自紧压处理压力达到140MPa以外，其他制作与实施例1相同，制成填充压70MPa的压力容器。容器表面的圆周方向的应变约为0.91％。纤维强化树脂层4的重量是5647g。
另外，破坏压力是183MPa。该值相当于填充压的2.6倍。此时的破裂状态，都只是在圆筒部中央附近开口，是不发生容器开裂的理想破裂方式。
疲劳特性试验的结果，至压力容器发生破裂的压力变动操作反复次数是1612次。
该压力容器，自紧压处理压力增大的结果是在无负荷状态的容器本体上施加的压缩应力超过容器本体材料的屈服点，使得疲劳特性显著地劣化。
实施例3
使用丝束预浸②，代替在强化纤维④中浸渗树脂①的强化纤维树脂，除了使用丝束预浸①以外代替在强化纤维③中浸渗树脂①的强化纤维树脂之外，，进行与实施例2相同的制作，制成填充压70MPa的压力容器。纤维强化树脂层4的重量是4608g。
自紧压处理时的容器表面的圆周方向应变约为0.81％。
另外，破坏压力是187MPa。该值相当于填充压的2.7倍。该破裂状态都只是在圆筒部中央附近开口，是不发生容器分开的理想破裂方式。
疲劳特性试验的结果，至压力容器发生破裂的压力变动操作反复次数是10186次。
上述实施例和对比例的结果示于表1中。
实施例1～3的压力容器，破裂特性和疲劳特性优良，可以实现轻量化，而且呈现理想的破裂状态。
与此相反，疲劳特性或者破裂特性良好的对比例的压力容器，在轻量化这点上存在问题(对比例1、3)。另外，实现了轻量化的对比例的压力容器，破裂特性、疲劳特性劣化(对比例2、4、5)。对比例2的压力容器，破裂状态也不好。
                                              表1
  纤维强化树脂层强化纤维/树脂 厚度(mm) 重量(g)   自紧压处理压力(MPa)   应变(％)   破坏压力(MPa)   破坏压力/填充压力(-)   压力变动反复次数(N)   破裂状态
  第1～第3层   第4和第5层
 实施例1对比例1对比例2实施例2对比例3对比例4对比例5实施例3   MR40/#700BTRH50/700BHR40/#700BTR40/#700BTRH50S/#700BMR40/700BMR40/#700BHR40/WDE   同左同左同左MR50/#700B同左同左同左MR60H/WDE   1315910.516.5131310   56536641412948617355563156474608   125125125125125105140125   0.810.810.810.810.810.680.910.81   184231148188247186183187   2.63.32.12.73.52.72.62.7   1107810818478310329108181055161210186   1件1件分开成大于或等于21件1件1件1件1件
第1～第5层：以最内层作为第1层，以最外层作为第5层。
TRH50：强化纤维①
MR40：强化纤维②
MR50：强化纤维③
HR40：强化纤维④
TR50S：强化纤维⑤
#700B：树脂①
MR60H/WDE：丝束预浸①
HR40/WDE：丝束预浸②
1件：容器不发生分开的破裂
分开成大于或等于2件：伴随容器的分开的破裂
产业上的应用可能性
如以上所说明，本发明的压力容器及其制造方法，使在纤维强化树脂层上进行自紧压处理时的容器表面的圆周方向应变是大于或等于0.7％、小于或等于0.9％，而且破坏压力是填充压力的2.2～2.8倍，因此在提高疲劳特性和破裂特性的同时，也能够轻量化。
本发明的压力容器，适用于高压气体用的贮藏容器。
再者，本发明不偏离其主要特征，能够实现其他各种各样的实施方式。上述的实施方式仅为示例，不能解释为仅限定于此。另外，本发明的范围由权利要求范围所示，在说明书中没有任何的约束。另外，属于权利要求范围的均等范围的变形或变更，均是本发明范围内的变形或变更。

Claims (9)

1.一种压力容器，是在其容器本体的表面上，形成由浸渗了树脂的强化纤维，即强化纤维树脂，构成的纤维强化树脂层的压力容器，其特征在于：在容器本体的表面形成纤维强化树脂层，该纤维强化树脂层固化后，施加内压使容器本体发生塑性变形，使得在容器表面的圆周方向的应变成为大于或等于0.7％、小于或等于0.9％，且破坏压力是填充压力的2.2～2.8倍。
2.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于：强化纤维的伸长率是1.4～1.6％。
3.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于：强化纤维的丝束弹性模量是大于或等于250GPa。
4.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于：纤维强化树脂层具有由数个构成层构成的多层结构，这些构成层中之一使用的强化纤维的丝束弹性模量和其他构成层中之一使用的强化纤维的丝束弹性模量不同。
5.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于：纤维强化树脂层具有含强化纤维树脂的取向方向是容器本体的圆周方向的圆周方向取向层和强化纤维树脂的取向方向是容器本体的轴向的轴向取向层的多层结构。
6.根据权利要求5所述的压力容器，其特征在于：纤维强化树脂层是圆周方向取向层和轴向取向层交互地层叠而成的纤维强化树脂层。
7.根据权利要求5所述的压力容器，其特征在于：纤维强化树脂层的最外层是圆周方向取向层。
8.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于：容器本体由铝合金制成。
9.一种压力容器的制造方法，其特征在于：在容器本体的表面形成由浸渗了树脂的强化纤维，即强化纤维树脂，构成的纤维强化树脂层，该纤维强化树脂层固化，得到破坏压力是填充压力的2.2～2.8倍的压力容器后，施加内压使容器本体发生塑性变形，使得容器表面的圆周方向的应变大于或等于0.7％、小于或等于0.9％。
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