子午线轮胎用纤维骨架材料的发展概况
丁剑平,俞 淇,林惠音,姚钟尧
(华南理工大学材料学院高分子系,广东广州 510641)
摘要:从子午线轮胎向高速化和环保化发展的角度,阐述对纤维骨架材料的性能要求,对比分析人造丝、聚酯、锦纶和芳纶帘线在轿车和轻载子午线轮胎中的应用前景。人造丝帘线可用于高性能原配子午线轮胎的胎体帘布层;聚酯帘线适用于V速度级以下的轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层;锦纶66帘线适用于轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层,特别适用于V速度级以上的轿车子午线轮胎胎体帘布层和轿车子午线轮胎的冠带层;芳纶帘线用于子午线轮胎带束层取代钢丝帘线,并用于高速轮胎、超轻量轮胎、绿色轮胎等高性能轮胎的胎体帘布层和胎圈芯等替代子午线轮胎中所有的金属部件。
关键词:人造丝;聚酯;锦纶;芳纶;子午线轮胎
中图分类号:TQ330138+9;U4631341+16 文献标识码:B 文章编号:10002890X(2004)0520302207
世界轮胎向子午化、无内胎化、扁平化、高速化和环保化方向发展,要求轮胎帘线的品种、规格和使用性能不断更新和改进。随着轮胎产量的增长,帘线的总需求量随之增大,但其中某些帘线有可能因更替而有所减少。本文着重介绍子午线轮胎发展情况及其所用纤维骨架材料的发展趋势。
1 轮胎对骨架材料性能的要求
骨架材料是轮胎复合材料中的增强相,轮胎主要靠骨架材料来承受力,尤其是子午线结构的轮胎,胎体帘布层和带束层承受着不同方向和性质的力。轮胎对骨架材料的基本性能要求可归纳为如下几点:
(1)强度高、模量高(特别是小变形时的模量即初始模量高)、高温下模量保持率高;
(2)轮胎行驶时帘线承受拉伸、压缩、弯曲等周期性变形,要求耐疲劳性能好;
(3)由于轮胎行驶时橡胶和纤维产生滞后损失而生成热量,故要求骨架材料生热低并有良好的耐热性,在湿热、干热下不易降解;
(4)在常温和升温时尺寸稳定性好,在轮胎加
作者简介:丁剑平(19682),男,湖南衡阳人,华南理工大学讲师,在职博士,主要从事轮胎结构设计及轮胎力学性能方面的研究工作。工过程中不热收缩,使用过程中不涨大;
(5)与橡胶有良好的粘合性能。
2 子午线轮胎发展概况
轮胎子午化以后,仍然继续朝着扁平化、无内胎化、高速化、环保化等方向发展。下面从高速化和环保化两个方面简述。
211 高速化
轮胎子午化后,无论是轿车轮胎还是载重轮胎都向无内胎化和扁平化发展,这为提高汽车速度创造了有利条件。在20世纪60～70年代,轿车轮胎的速度级别分为S级(180km?h-1)、H级(200 km?h-1)和V级(210km?h-1以上),后来用于子午线轮胎结构、速度级别的标志HR级提高到210km?h-1,VR级提高到240km?h-1。目前,在2002年的美国TRA标准和欧洲ETR TO标准速度级别标志中已经有了W级(270km?h-1)和Y级(300km?h-1)。
212 环保化
由于世界各国的汽车产量提高很快,因此对环境的影响问题显得十分重要。在未来的汽车发展中,最紧迫的问题是环境相容性,通过降低行驶噪声、降低油耗和减少废气排放及旧轮胎回收和翻新,可对环境保护起到重要作用。当今世界主要的汽车市场,特别是在发达国家中,强烈要求降
低油耗、减少废气排放。美国已经通过立法确定继续实施联邦平均节油法规(CAFE),该法规已经实施了20年。按该法规规定,从1990～2000年,每升燃油所行驶的里程增加40%,达不到标准将面临巨额罚款。因此仅从经济角度考虑就要努力降低油耗,轮胎直接影响油耗,对废气排放量也产生间接影响。减小轮胎质量和降低轮胎滚动阻力是有效降低汽车油耗的主要措施。近年来,为了保护环境,轮胎公司做了许多研究工作以降低轮胎滚动阻力和油耗以及减少废气排放量。一些轮胎公司不断推出新产品,如超轻型环保轮胎和绿色轮胎等。
21211 超轻型环保轮胎[1]
为了大幅度减小轮胎质量和提高轮胎环保性能,1990年登录普SP公司与德国汽车制造商共同研制出环保型超轻量轮胎。在轻量化方面最具潜力的方法是寻找材料替代应用于轮胎中的钢丝。替代钢丝的最佳材料是芳纶纤维,它的性质与钢丝极为接近,但其相对密度低、只有钢丝的1/6,而拉伸强度却是钢丝的5～10倍。
其次,橡胶的相对密度比大多数纤维材料大,用纤维材料代替橡胶也可减小质量。减小胎面厚度并采用纤维材料是一种轻量化的有效措施。另外还可以考虑钢丝圈采用单根缠绕芳纶的方式做成全化纤轮胎。
轻量化轮胎的发展不仅依赖于新材料的开发和技术革新,而且还依赖于各部件材料的改进,例如减小材料厚度和优化工艺。精确的工艺可进一步减小轮胎质量,更小的公差可以用较少的材料。1990年SP公司试制出超轻量轮胎,用UL W(Ul2 tra Light Weight)3个字母来表示这种新型轮胎的名称(见图1)。登录普公司的新产品195/ 65R15SP Sport200UL W轮胎质量只有7.3kg,而同规格传统轮胎质量是9.7kg。UL W轮胎质量比同规格钢丝带束层轮胎一般减小30%。
在道路试验上,与传统轮胎比较,UL W轮胎质量较小,节约燃油,抗湿滑性能好,特别是在水路面上制动距离短。在干路面上UL W轮胎具有良好的操纵性能,噪声也较低。具体性能对比见表1。使用芳纶的UL W轮胎很容易解决传统轮胎较难解决的两个问题:
可翻新和材料可循
图1 传统轮胎与U LW轮胎示意
表1 U LW轮胎与传统钢丝带束层
子午线轮胎的比较
项 目UL W轮胎项 目UL W轮胎
干操纵性磨耗性能v
稳定性v平点趋势x
舒适性x不平道路的
噪声 动态稳定性h
内部噪声h牵引控制性能h
外部噪声g燃油消耗h
湿气候性能废气排放h
操纵性v可翻新性h
水滑性能h可回收性h
制动性能v轮胎质量x
防抱死制动性成本y
能(低μ值)h
注:x比传统轮胎好很多;h比传统轮胎好;v与传统轮胎相同;g比传统轮胎差;y比传统轮胎差很多。
环利用。由于芳纶带束层耐腐蚀性好,轮胎翻新率高,粉碎旧的UL W轮胎消耗的能量较少,而且回收的旧轮胎中不含金属材料,因此将旧UL W 轮胎转化成其它材料循环利用也比较容易。21212 绿色轮胎[2]
绿色轮胎与普通轮胎相比,具有非常低的滚动阻力。降低轮胎的滚动阻力将会减少车辆燃料消耗,从而减轻车辆排出的废气对大气的污染。这种轮胎有利于环境保护,故称之为“绿色轮胎”。绿色轮胎的概念最早由米其林公司于1990年提出,1992年研究开发成功,随后投入生产。
鉴于绿色轮胎社会效益重大,技术难度高,米其林公司声称绿色轮胎的研究开发成功是其自1946年发明子午线轮胎以来获得的最重要成就。他们的绿色轮胎可降低滚动阻力22%～24%,从而为轿车轮胎用户节省燃料3%～5%,为载重轮
胎用户节省燃料6%～8%。据报道[3],如果美国和全世界都使用此类轮胎,每年可节省燃料约81亿L或2100万t和减少二氧化碳废气排放量约390亿L或8100万t。1997年米其林公司又向市场推出轿车用第2代绿色轮胎,与第1代绿色轮胎相比,滚动阻力至少又降低了5%,质量又减小10%,在潮湿、寒冷及少量积雪路面上抓着性好,噪声低。
轮胎的滚动阻力与轮胎结构、花纹设计以及所有的材料都有密切关系,现仅从材料角度论述如何降低滚动阻力。降低轮胎滚动阻力一般有两个基本措施。
(1)减小轮胎质量
减小轮胎质量是降低轮胎滚动阻力最快速、最有效的措施。为了保证轮胎质量小,采用新型轻质材料制备轮胎部件,如采用芳纶带束层替代钢丝带束层,以及用单根缠绕芳纶代替钢丝圈等。另一个保证轮胎质量小的措施是,在确保轮胎使用性能的前提下,采用最小的部件厚度和更小的公差,这样可以用较少的材料,从而减小轮胎质量。
(2)减小材料的滞后损失
降低轮胎滚动阻力的第二个措施是减小轮胎材料的滞后损失(能量损失)。如聚酯帘线的滞后损失较大,但经过合适的改良后,有可能推出较小滞后损失的品种。绿色轮胎对各部件胶料要求较小的滞后损失,其中对轮胎滚动阻力影响最大的是胎面胶,用不同试验设备进行滚动阻力试验时,胎面和基部胶滞后损失占滚动阻力总值的33%～73%。因此轮胎制造者非常重视胎面胶料的滞后损失研究。
3 子午线轮胎纤维骨架材料的应用和发展从子午线轮胎的发展方向可以看出纤维骨架材料对轮胎性能改进起着非常重要的作用。由于在子午线轮胎结构中帘线排列的特殊性,胎体帘线呈90°径向排列,带束层帘线呈20°左右接近周向排列,而且骨架材料应具有模量高、强力大、伸长小的特性以箍紧胎体。这种骨架材料目前大量应用的是钢丝帘线,它既价廉物美又可满足性能要求,但不足之处是密度太大。本文介绍的纤维骨架材料多用于子午线轮胎的胎体层,模量高、强度大、伸长小的芳纶帘线也可用于子午线轮胎的带束层。以下分别叙述几种纤维帘线在子午线轮胎中的应用和发展趋势。
311 人造丝帘线
人造丝具有优良的高温模量保持率和低收缩特性,尺寸稳定性能好,且远远高于聚酯和锦纶帘线,它是早期子午线轮胎胎体的主要骨架材料。20世纪70年代出现了价格较低廉的聚酯纤维,而且人造丝在生产加工过程中存在环境污染等问题,目前采用聚酯和锦纶66帘线来代替它,但在欧洲高速和高性能原配轿车子午线轮胎的胎体仍然采用人造丝帘线。人造丝虽有较高的干强度,但它对水很敏感,含水率对其性能影响很大,因而存在湿强度较低的缺点,故拖拉机子午线轮胎不宜使用。人造丝密度也比较大,在子午线轮胎中应用不是很有发展前途的骨架材料。
312 聚酯帘线
31211 高模量低收缩聚酯
高模量低收缩(HML S)聚酯帘线具有模量高、强力高、热收缩率低(比普通聚酯低50%)、尺寸稳定性好、干湿强度大致相等、低捻帘线无损于疲劳性能等优点。HML S聚酯与人造丝相比具有性能/价格比的优势,将在大多数轿车和轻载子午线轮胎中迅速取代人造丝。其缺点是使用时生热大、在高温下产生胺解,在110～140℃温度范围内损耗因子及生热速率出现峰值,而且应变越大,出现峰值的温度越低[4]。高速、高性能轿车子午线轮胎和中、重型载重轮胎一般不使用聚酯帘线,它只在V速度级以下的轿车和轻载子午线轮胎中使用。目前我国自己开发的轿车和轻载子午线轮胎技术多数采用HML S聚酯帘线作胎体骨架材料。
31212 PEN聚酯纤维
DSP(HML S)聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二醇酯,即PET)以其高尺寸稳定性而成为当今最先进的轮胎增强材料之一。PEN聚酯纤维(聚萘二甲酸乙二醇酯)的尺寸稳定性比DSP(HML S)聚酯纤维高2倍,目前正对其用作轮胎增强材料进行评估[5]。
PEN的优异特性源于其分子主链中兼有刚
性和柔性组分(见图2)。PEN 被普遍认为是聚酯家族中的高性能产品。PEN 的萘环提供了较高的刚性,因此其玻璃化温度(T g )和模量均比PET 类聚酯材料高。但它与全芳族聚酯或芳纶不同,其结构中的乙烯基团保证了高相对分子质量聚合物可熔融加工。熔融纺丝纤维的加工成本低于凝胶纺丝、溶液纺丝和纺丝后需热拉伸的纤维
。
图2 PET 和高性能聚酯PEN 的结构
PEN 是一种性能改进而质量较小的增强材
料,因而可减小轮胎质量,降低轮胎滚动阻力,从而提高燃油效率。如果能够在带束层和载重轮胎胎体中以PEN 替代钢丝,则上述优点会更加突出。将来,特别是采用了复合胎圈,钢丝圈被替代后会使轮胎粉碎及焚烧变得容易,从而改善轮胎的可回收性。此举将对环保产生巨大影响。3.3 锦纶帘线
锦纶纤维的优点是强度高、相对密度小、单位质量强度比人造丝高1.5～1.8倍;吸湿率低,湿强度高;弹性好,耐屈挠性能比人造丝高10倍;耐疲劳性能优于其它纤维。主要缺点是热稳定性差,热收缩率大导致尺寸稳定性差,使用过程中还会产生“平点”。对此国内外都进行了许多研究改进,使锦纶模量提高、热收缩率降低,从而改善尺寸稳定性。
3.3.1 低捻度锦纶66
ICI 公司于1982年年末将其所研制的低捻
度(Low Twist )锦纶66帘线试用于单层轿车子午线轮胎的胎体层。4个轮胎厂家成功地用L T 锦纶66制造出轮胎,试验结果表明,L T 锦纶66轮胎的耐久性与人造丝轮胎一样;滚动阻力与人造
丝轮胎相等或稍小;断面宽比人造丝轮胎大1%
～2%,外直径比人造丝轮胎大2mm (比普通锦纶轮胎大5mm );帘布层接头处出现凹陷。普遍认为L T 锦纶66帘线可以满足子午线轮胎胎体帘布层的基本要求,其轮胎的综合性能与聚酯轮胎相同,但还不能完全达到人造丝轮胎的水平。
L T 锦纶66帘线的性能特点是:与普通锦纶帘线相比,收缩率低25%,模量高25%,因而制造轮胎不需要进行后充气处理;纤维强力利用率高,轮胎质量小(比普通锦纶轮胎轻5%);疲劳性能略低,但因耐疲劳性能优异,故完全能满足子午线轮胎要求;此外还有生产效率高、能耗少和成本低等优点。表2示出了几种纤维帘线的质量和相对成本比较。
表2 西欧单层155SR 13轿车子午线轮胎中
帘线质量和相对成本比较
品 种
质量/g
相对成本/%
人造丝230100聚酯15088普通锦纶13087L T 锦纶
124
73
3.3.2 改性锦纶66
我国神马集团研制出的改性锦纶66主要是通过原丝、浸渍等工序工艺、配方和设备方面的改进,在保持高强力指标下,使干热收缩率小于3%(普通锦纶66为5%),解决了轮胎的尺寸稳定性和平点问题,并具有断裂强力高、耐疲劳和耐冲击性能好等优点,完全能满足轿车和轻载子午线轮胎的要求。目前改性锦纶66已在国内北京首创轮胎有限公司、长春轮胎有限责任公司、三角轮胎股份有限公司、上海米其林回力轮胎股份有限公司、厦门正新橡胶工业有限公司、南京锦湖轮胎有限公司等多家轮胎公司用于轿车和轻载子午线轮胎的胎体层和冠带层,取代了进口帘线,并且使用效果良好,得到了用户的好评。据了解,广州华南橡胶轮胎有限公司于2002年采用神马集团公司的改性锦纶66成功地试制出245/35R20和255/35R20Y 级(300km ?h -1)高速轿车子午线轮胎。
锦纶帘线具有密度小和滞后损失小的特点,虽然早在20世纪80年代中期,米其林公司在评
价S(180km?h-1),T(190km?h-1)和H(210km ?h-1)速度级子午线轮胎时说,人造丝帘线在价格、轮胎的使用性能和易加工性方面具有极大的优点,但是,世界许多国家,包括美国在内,从经济观点出发也采用其它材料,如聚酯帘线。但对高速轮胎来说,当前的最好材料是锦纶帘线,带束层采用钢丝帘线是因为它具有高弹性模量。
3.3.3 锦纶46帘线
荷兰国家矿业公司研制成功的尺寸稳定性良好的锦纶46帘线(商品名为Stanyl)是由乙二酸与丁二胺聚合而成的,其120℃下模量比锦纶66高25%,160℃下收缩率比锦纶66低3%;在较高的温度下具有稳定的物理性能;在负荷情况下蠕变小,收缩率低;尺寸稳定性和耐热老化性能均高于锦纶6和锦纶66,并且平点倾向性也低;与橡胶的粘合性好。20世纪90年代该帘线已批量生产并投放市场,日、美等国也在研制此种帘线。
3.3.4 聚酰胺单丝(H yten)
杜邦公司推出一种名为Hyten的新型材料———单丝聚酰胺纤维,它是一种基于锦纶66聚合物的高线密度(2222～6667dtex)聚酰胺鬃丝(单丝)。这种纤维的横断面呈圆角矩形,其宽高比约为3。扁平形状可以提高柔软性,但降低了弯曲刚度。这种鬃丝比普通加捻帘线细得多,因此帘布压延时所需胶料少,附胶帘布的总厚度与普通加捻帘布相比减薄达30%。可节省胶料(小胎5%,大型斜交轮胎15%),因而可以减小轮胎质量,降低成本。鬃丝的强度比聚酯帘线高38%,比普通锦纶帘线高12%,与强度较低的人造丝相比优势更大。鬃丝将聚酰胺强力集中到可能最小的体积内,而非圆形形状可分配其强力,以获得最大利用。此外,该材料还有高模量低收缩、尺寸稳定性好、耐疲劳性能和粘合性能好等优点[6]。
采用鬃丝作骨架材料的轮胎具有行驶温度低、操纵性好、滚动阻力小(滞后损失小)、燃料消耗低和耐磨性能好等优点,鬃丝有取代现有聚酯和普通锦纶帘线的可能。
3.4 芳纶帘线
美国杜邦公司于1969年年底以“B纤维”的商品名介绍了芳族聚酰胺(芳纶),之后经过反复改良,以“Kavlar”的商品名出售。目前芳纶已成为世界各工业发达国家推广应用的重点商品之一,其中美国杜邦公司和荷兰阿克苏公司(商品名为Twaron)最为积极。从1971～1972年开始,已有轮胎厂将芳纶作为轮胎骨架材料,到70年代中期,西欧第1条由一层钢丝帘布和一层芳纶帘布制成带束层的H速度级轿车子午线轮胎投放市场。固特异公司也自1974年开始生产芳纶带束层轿车子午线轮胎,1976年该公司已在大型生产线上生产鹰牌芳纶带束层子午线轮胎。80年代中期,米其林公司采用少量芳纶帘布生产V速度级轮胎,该公司M系列MXX轮胎的带束层采用2层芳纶帘布。80年代,芳纶开始被用于轻载子午线轮胎胎体。在西欧各国H和V速度级低断面子午线轮胎颇为畅销,这一趋势将促使芳纶在这一市场上的销售量大增。
芳纶是一种新型的增强材料,而且是目前唯一能够完全满足轮胎及汽车设计所需的各种性能的增强材料,估计将来也会如此。芳纶纤维具有以下优异特性:
(1)优异的尺寸稳定性(模量高、蠕变小、不收缩);
(2)密度小(只有钢丝的1/6);
(3)强度高;
(4)滞后损失小,生热低,耐热性好;
(5)耐磨损和抗撕裂;
(6)耐腐蚀。
从轮胎设计的角度看,芳纶纤维可减小增强材料的体积和质量,而且最大限度地减少材料和能源消耗。此外,芳纶属有机材料,抗化学腐蚀,因此不存在生锈问题[7]。芳纶纤维与其它工业用纤维相比具有明显的优异性能,见表3。芳纶纤维的化学结构决定了它具有高断裂强度、高模量及低伸长的优异性能,这些性能在纤维的应力2应变曲线中将得到充分体现。图3示出几种工业用纤维材料的应力2应变曲线[8]。由表3和图3可以看出,芳纶纤维具有高模量、高断裂强度、低热收缩和低延伸率等优异性能。此外,芳纶纤维还有很好的耐刺扎和耐切割性能,这对防弹用品和轮胎非常重要。
对芳纶帘线进行往复拉伸2回缩试验,以模拟
表3 芳纶纤维与其它工业用纤维的性能对比
项 目芳纶钢丝人造丝锦纶66聚酯密度/(Mg?m-3) 1.447.85 1.53 1.14 1.38熔点/℃5121600255260断裂强度/(cN?tex-1)197178546780比强度/(cN?tex-1)19733518483初始模量/(cN?tex-1)5500200012005001000断裂伸长率/% 3.8 1.9132013.5断裂强力保持率(200℃×48h)/%90100204555
热收缩率(160℃×4min)/%0.10 1.0 3.8 5.
图3 工业用纤维的应力2应变曲线
1—芳纶;2—钢丝;3—聚酯;4—人造丝;5—锦纶。
轮胎在行驶过程中受周期性拉伸2压缩变形的行为。循环往复拉伸试验测定的帘线滞后损失率见图4。从图4中看出芳纶帘线的滞后损失率最小,而聚酯帘线最大。这说明采用芳纶帘线作骨架材料的轮胎行驶过程中生热小,而聚酯帘线轮胎生热大,因此目前制造高速和高性能子午线轮胎所采用的芳纶帘线是理想的骨架材料。
选择芳纶2橡胶复合材料试样进行弯曲、拉伸、压缩及剪切的疲劳试验,测定帘线的强力保持率,其结果是锦纶66帘线强力保持率为100%,芳纶帘线为70%～78%,芳纶2锦纶复合帘线为85%,这显然表明芳纶帘线存在耐疲劳性能差的缺点。为了考核芳纶帘线的耐疲劳性,对芳纶带束层轻载子午线轮胎进行室内耐久性试验及实际里程试验,结果表明:耐久性试验经120h后,帘线强力保持率为98%;实际行驶里程达7.6万km后,帘线强力保持率为90.17%。
试验数据说
图4 滞后损失率2往复拉伸次数关系曲线
1—芳纶;2—锦纶;3—聚酯。
明,芳纶帘线的耐疲劳性能虽然比其它合成纤维帘线差,但仍能满足子午线轮胎的使用要求[9]。
根据芳纶的综合性能,轮胎设计者可使材料的体积降低到最小,并用芳纶替代轮胎中所有的金属(包括胎圈钢丝),同时还可节省胶料,从而使轮胎性能达到如下优质水平:
(1)质量减小;
(2)滚动阻力降低和节省燃料;
(3)尺寸稳定性好,均匀性好,无平点现象;
(4)高速性能好;
(5)牵引和制动性能最佳;
(6)耐磨性和耐刺扎性能好;
(7)废胎容易处理。
综上所述,芳纶的优异性能决定它是一种多用途材料,正在被用于种类日益增多的轮胎中。在各种轮胎和各种轮胎部件(如子午线轮胎的带束层、切边带束层、折叠边带束层、胎体层、胎圈包布、胎圈芯、赛车斜交轮胎胎体、斜交轮胎缓冲层)中芳纶起着很大的作用。除了连续纤维外,芳纶
短纤维和纤维浆粕也在发达国家和发展中国家扩大应用[10]。
芳纶在子午线轮胎发展中成为高速轿车轮胎、超轻量(UL W)轮胎、绿色轮胎、节能轮胎等高性能轮胎所需的理想骨架材料,但因价格昂贵,还未能获得广泛应用。据说目前正在开发芳纶的复合材料,如芳纶2锦纶、芳纶2聚酯复合材料,可降低成本约44%,同时还可提高耐疲劳性能来弥补单纯芳纶帘线的不足之处。芳纶及其复合材料均为轮胎工业非常有前途的纤维骨架材料。
4 结语
轮胎子午化后的进一步发展方向是高速化和环保化等,要求轮胎提高速度(达270～300 km?h-1)、减小质量、降低滚动阻力、节省燃油、减少废气排放量。要满足轮胎的这些性能,如何合理选用骨架材料是轮胎工作者极其关注的问题,本文为此做一些初步归纳。
(1)人造丝帘线:早期用于轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层,目前仅用于高速轿车轮胎、绿色轮胎、高性能轮胎等胎体帘布层;
(2)聚酯帘线:用于V速度级以下的轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层;
(3)锦纶66帘线:用于轿车和轻载子午线轮胎胎体帘布层,可选用于V级以上的轿车子午线轮胎,还可用于‘轿车子午线轮胎的冠带层;
(4)芳纶帘线:用于子午线轮胎带束层取代钢丝帘线,并用于高速轮胎、超轻量轮胎、绿色轮胎等高性能轮胎的胎体层、带束层、胎圈芯等替代子午线轮胎中所有的金属部件。
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第二届全国橡胶工业用织物和骨架材料技术研讨会论文
硫化橡胶结构研究获“973”支持
中图分类号:TQ33111 文献标识码:D
青岛科技大学高分子科学与工程学院赵树高教授申报的国家级重大基础研究“973”专项课题———硫化橡胶结构多尺度衔接及其动力学调控项目日前通过了国家科技部评审,并获准立项。这是该校首次承担“973”系列国家级重大基础研究主课题。
该项目将通过科学追踪和描述硫化橡胶网络的形成和结构状态,深层次了解橡胶材料微观/介观/宏观结构演变规律,为橡胶工程领域的新材料设计以及构筑面向未来的橡胶成型加工先进技术提供理论平台。
“973”前期研究专项是“973计划”的重要组成部分,科技部从2001年开始组织实施,主要用于支持原始性研究和依托重大科学工程开展的创新性研究。
(摘自《中国化工报》,2004202219)
新泰公司采用先进再生胶设备
中图分类号:TQ330156 文献标识码:D
江苏新泰橡胶有限公司日前与江西国燕橡胶有限公司签订废橡胶动态脱硫尾气净化装置合作合同,将投入22万元,采用国燕公司的废橡胶动态脱硫尾气净化装置以及脱硫罐口尾气吸收装置,以确保在生产运行中做好废气治理工作。
该公司为新加坡独资企业,设计规模为年产6000t再生胶,一期工程规模为年产3000t再生胶。
(摘自《中国化工报》,2004203201)
橡胶制品的功能化技术 橡胶材料功能化，就是通过物理或化学手段，如合成、共混、接枝改性、与新型材料复合或混合及新型加工方法等使橡胶材料获得原来不具备的某些特殊性能。这些特殊性能包括：力学性能方面的超低硬度、超高强度；热学性能方面的导热、热敏变色；电学性能方面的导电、电磁波屏蔽和吸收；光学性能方面的光刻、光蓄；生物学性能方面的仿生；其他方面有磁性、亲水性、形状记忆和富氧等特性。近年来，各种功能性橡胶材料及制品不断涌现，其开发和 应用方兴未艾。 只有一种功能的橡胶称为单一功能橡胶或稳态功能橡胶（Single function 称为S 功能）。兼备两种功能的称之为D-功能（Dynamic function）；由形态记忆而产生的功能称之为sh-功能或智能弹性体（shaping function）。目前所发现的弹性体，按其功能性可分为以下7 种：力学（或物理）、化学、水、光、辐射、电（磁）和生物医学，其中水也具有功能性，水除有化学反应性外，也有与光类似的交联反应性。 S 功能弹性体 形状记忆、压敏粘合和低滞后性弹性材料是利用力学功能的主要形式。其中引人注目的实例主要是用于形状记忆材料，如HTPI，有天然（杜仲和古塔胶）和合成的两类。形状记忆高分子材料根据形状回复原理可分为4类：(1) 热致形状记忆高分子材料；(2) 电致形状记忆高分子材料；(3) 光致形状记忆高分子材料；(4) 化学感应型形状记忆高分子材料。形状记忆高分子材料主要有反式聚异戊二烯（TPI），交联聚乙烯（XLPE）和聚氨酯（PU）等。 其中TPI 的主要原料是巴拉塔胶、杜仲胶和古塔胶、人工合成的反式聚异戊二烯。形状记忆TPI 是以TPI 树脂填料及交联剂等为原料加工而成。这种功能聚合物具有易于成型、导热性低、熔融透明等特性。利用TPI 的形状记忆特性，先加工成便于运输的形状，使用时再加热恢复到原状。总之，通过充分利用其低温成型性、常温高硬性、高门尼粘度和高冲击强度、高热熔粘合性以及交联性等基本特性，S功能弹性体用途在不断扩大。 电子产品，如键盘等是功能橡胶应用的重要市场之一 D 功能弹性体 按功能可分为化学、水敏、光敏、辐射、导电或磁性和生物医学等6种。 化学功能弹性体
储氢材料的背景 人类社会发展进步到今天，生活现代化了。但是由于资源的大量开发、使用，使人类面临着全地球的能源危机和环境污染问题。长期以来，地球上的主 要能源煤炭、石油、天然气现在已面临枯竭的境地。在能源危机警钟响起时， 人们把注意力集中到太阳能、原子能、风能、地热能等新能源上。但是要使这 些自然存在形态的能量转变为人们直接能使用的电能，必须要把它们转化为二 次能源。那么最佳的二次能源是什么呢?氢能就是一种最佳的二次能源。 氢是地球上一种取之不尽的元素。用电解水法取氢就是氢元素的广阔源泉。氢是一种热值很高的燃料。燃烧1千克氢可放出62.8千焦的热量，1千克氢可以代替3千克煤油。氢氧结合的燃烧产物是最干净的物质--水，没有任何污染。未来最有前途的燃料电池也主要是以氢为能源。所以人们很自然地把注意力集 中在氢能源的开发和利用上。要利用好氢能源。摆在人们面前的问题是如何把 氢储存、运输和利用。 氢的来源非常丰富，若能从水中制取氢，则可谓取之不尽、用之不竭。氢 能的利用，主要包括两个方面：一是制氢工艺，二是储氢方法。 传统储氢方法有两种，一种方法是利用高压钢瓶（氢气瓶）来储存氢气， 但钢瓶储存氢气的容积小，瓶里的氢气即使加压到150个大气压，所装氢气的质量也不到氢气瓶质量的1％，而且还有爆炸的危险；另一种方法是储存液态氢，将气态氢降温到－253 0C变为液体进行储存，但液体储存箱非常庞大，需要极好的绝热装置来隔热，才能防止液态氢不会沸腾汽化。近年来，一种新型 简便的储氢方法应运而生，即利用储氢合金（金属氢化物）来储存氢气。 储氢材料的定义 储氢材料是一种能够储存氢的材料，储氢材料是能与氢反应生成金属氢化 物的物质，（狭义）具有高度的吸氢放氢反应可逆性；（广义）储氢材料是能 够担负能量储存、转换盒输送功能的物质，“载氢体”、或“载能体” 研究证明，某些金属具有很强的捕捉氢的能力，在一定的温度和压力条件下，这些金属能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。 其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。 这些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金。 储氢材料的分类 化学吸附材料 金属氢化物及合金（如LaAlH4） 复合氢化物（NaAlH4、NaBH4、LiBH4等）等 物理吸附材料
储氢材料研究现状与发展趋势 xxx 摘要：氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源,正引起世界各国的重视。储存技术是氢能利用的关键。储氢材料是当今研究的重点课题之一,也是氢的储存和输送过程中的重要载体。本文综述了目前已采用或正在研究的储氢材料,如金属储氢(镁基储氢、Fe-Ti基储氢、金属配位氢化物、钒基固溶体型储氢)、碳基储氢、有机液体储氢等材料,比较了各种储氢材料的优缺点,并指出其发展趋势。 关键字：储氢材料，储氢性能，金属储氢，碳基储氢，有机液体储氢。 1.引言 氢原料来源广泛、无污染且能量转换效率高，是解决未来清洁能源需求问题的首选新能源之一。氢是宇宙中含量最丰富的元素之一。氢气燃烧后只产生水和热，是一种理想的清洁能源。氢能利用技术，如氢燃料电池和氢内燃机，可以提供稳定、高效、无污染的动力，在电动汽车等领域有着广泛的应用前景。由于氢能技术在解决人类面临的能源与环境两大方面的重大作用，国内外对氢能技术都有大量资金投入，以加快氢能技术的研发和应用。 氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体，正引起人们的广泛关注。氢能的开发和利用受到美、日、德、中、加等国家的高度重视，以期在21世纪中叶进入氢能经济(hydrogeneconomy)时代。氢能的利用需要解决三个问题:氢的制取、储运和应用，而氢能的储运则是氢能利用的瓶颈。氢在正常情况下以气态形式存在、密度最小、且易燃、易爆、易扩散，这给储存和运输带来很大困难。当氢作为一种燃料时,必须具有分散性和间歇性使用的特点,因此必须解决储存和运输问题。储氢和输氢技术要求能量密度大(包含质量储氢密度和体积储氢密度)、能耗少、安全性高。当氢作为车载燃料使用(如燃料电池动力汽车)时,应符合车载状况的要求。对于车用氢气存储系统,国际能源署(IEA)提出的目标是质量储氢密度大于5wt%,体积储氢密度大于50kgH2/m3,并且放氢温度低于423K,循环寿命超过1000次;而美国能源部(DOE)提出的目标是到2010年质量储氢密度不低于6wt%,体积储氢密度大于45kgH2/m3;到2015年上述指标分别达9wt%和81kgH2/m3;到2010年车用储氢系统的实际储氢能力大于3.1kg(相当于小汽车行使500km所需的燃料)。图1给出了目前所采用和正在研究的储氢材料的储氢能力对比。
I.聚酯纤维材料在橡胶输送带上的应用 橡胶输送带用骨架材料从材质上可分为金属和纤维两大类。输送带的发展离不开骨架材料性能的提高，输送带的强度、延伸特性、弹性、韧性、尺寸稳定性等均与骨架材料密切相关。 橡胶输送带所用纤维骨架材料主要为：棉、聚酯、锦纶6、锦纶66、芳纶，其他纤维材料不常用。 棉纤维具有中等断裂强度，适于生产强度不高的厚实织物，由于其存在毛羽，因此和橡胶之间有良好的机械粘合力，骨架材料可以不经过浸胶处理。但作为天然纤维，其价格较高，价格性能比不高；锦纶纤维有很高的断裂强度和弹性，但模量较小、所以蠕变伸长，多用于运距短、安全因数大和弹性要求高的场合，而锦纶更多地作为涤锦混织浸胶浸胶的纬纱，充分发挥其模量低、成槽性好的优点；聚酯纤维具有断裂强度高、模量高，不容易蠕变伸长，是目前所有纤维材料中强度价格性能比最好的材料，因而在输送带中应用最为广泛。聚酯有良好的耐气候性能，不像钢丝那样容易腐蚀，也不像棉纱那样容易腐烂，同时耐日晒，耐酸雨，是一种非常理想的材料；而芳纶纤维断裂强度很高，但不耐压缩和动态疲劳，且价格很高，在输送带中应用具有一定的局限性； A.输送带用浸胶骨架材料 1.输送带用骨架材料的编码规则 输送带用浸胶骨架材料，各国国家均有不同命名方式，表中所列为一些国家的常见称呼。 表输送带和织物的字母编码 国际编码英国编码日本/美国经/纬材料 B C 经/纬棉 R - 经/纬高强粘胶 Pb CN 经/纬锦/棉（加捻在一起） EbPb CT/CN 经聚酯/棉整芯带常用标注方式 纬锦纶/棉 EE TT PP 经/纬聚酯 PP NN NN 经/纬锦纶 EP TN PN 经聚酯 纬锦纶 DP DN 经芳纶 纬锦纶 DbPb - 经芳纶/棉 纬锦纶/棉 EPbPb - 经聚酯、锦纶/棉 纬锦纶/棉 EpP - SW 经聚酯+锦纶(主要应用是直经直纬) 纬锦纶 St St 经钢丝(无纬纱) 欧洲的命名方式一般符合国际标准体系，但我国的浸胶骨架材料命名体系是混合了日美和欧洲的不同体系。此外在前苏联国家，锦纶6称作卡普隆，因此他们习惯用TK表示EP骨架材料。
讲座 弹性体，!""!#"$#!%，&!（’）：$()*" +,-./ 01/234506-+2 收稿日期：!""&#&&#!*作者简介：高称意（&78$9），男，河北任丘人，北京橡胶工业研究设计院高级工程师，从事橡胶制品用骨架材料的性能研究、粘合技术研究、产品开发和标准化工作，已发表论、译文近$"篇。 轮胎用骨架材料的性能及其与轮胎性能的关系 ! 轮胎帘子线的动态力学性能 高称意 （北京橡胶工业研究设计院，北京 &"""’7） 摘要：全面介绍了轮胎用纤维骨架材料静态、动态力学性能，分析了纤维骨架材料的性能与轮胎 性能的关系。 关键词：轮胎；纤维骨架材料；静态性能；动态性能；关系中图分类号：3:’’$;& 文献标识码：0 文章编号：&""%#’&*8（!""!）"’#""$(#"’ （接上期） 近年来，5;<;=>>=、0;3?;2>@A B 和C ; 0DEFBE ［!］ 对包括芳纶帘线在内的各种纤维帘线的滞后生热性能做了系统研究，认为使用中轮胎的温度取决于载荷和速度，也因轮胎种类而异。载重胎胎肩部位温度可达&’"G ，多层胎体轮胎由 于普遍存在的超载超速状况，实际温度可能还要超过这个温度。载重胎内帘线生热对轮胎温度升高的贡献率超过%"H ，乘用胎中这个比例稍低些。因此，研究高温状态下帘线的滞后生热性能对指导轮胎设计有意义。 他们研究了在用各种纤维材料的帘线，选取了二股结构帘线，用相同捻系数（&8*、&*%和!"%）进行加捻，对应的帘线纤维螺旋升角分别为!";%I 、!8;&I 和!*;%I 。图&!是他们对各种帘线在&’"G 定载荷（断裂强力的%H )!%H ）拉伸9回复滞后试验中各种帘线的滞后圈图。显示出人造丝与芳纶帘线的滞后圈最窄，而锦纶和聚酯帘线的滞后圈呈香蕉形，宽度8)*倍于前述二种帘线的滞后圈，表明人造丝与芳纶帘线的滞后生热最低。 图!" 主要纺织纤维增强材料的滞后圈动态载荷："#$"%#断裂强力 为便于比较不同帘线在轮胎内的生热，他们还对各种帘线在!"G 下的强度以芳纶为基准进 行修正，即把使用不同帘线所需质量不同这个因素考虑进来计算帘线在等强力状态下的生热情况，这种数据处理方式被称之为归一化处理。他们对前述试验的结果进行归一化处理后得出的结论是： "各种纤维材料可分为两类：结晶度较低有明晰的无定形区的柔性分子链的纤维（锦纶和聚酯）和高结晶度的刚性分子链的纤维（人造丝和芳纶），前者滞后生热较高，后者滞后生热较低。#锦纶和聚酯的滞后损耗功 （生热）与试验应 力范围的关系相似但有别于芳纶和人造丝。 万方数据
表面吸附与高效储氢材料 0809401083 匡鹏 一.能源危机与应用氢气的瓶颈 人类的历史某种程度上也是能源的发展历史，过去的五千年里，人类主要能源由草木，秸秆到煤天然气，尤其是近代以来，工业革命的发展与人们生活水平的快速提高使能源的需求快速增长，而据估计地球的化石能源只可以再支持50年的这种消耗速度，而即使没有能源枯竭的危机，人类使用化石能源也会受到极大的制约，因为化石带来的巨大污染近几十年来不断的浮现，更加促使人们寻找替代的能源。 当前几种有前途的能源解决方案——核聚变，裂变（体积太大，且危险过大），风能（不适宜携带，且有间隔性），太阳能（功率不够），都有各种缺陷，而不可以完全取代化石能源。氢能作为一种储量丰富，来源广泛（海水）能量密度高（氢气热值：143kJ／g，为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍）清洁（生成水），取代方便（利用原理与汽油等一样，稍加改进即可用于现在的发动机）的绿色能源受到了广泛的关注。 氢能是一种二次能源，其开发与利用需要解决氢的制取，储存，和利用三个问题，由于氢易燃，易爆且已扩散，这就使得人们实际应用中优先考虑氢储存，运输中的安全，高效和无泄漏损失，因此，氢的规模安全存储是现阶段氢能利用的瓶颈。 二.可以采用的氢气存储方法 根据氢的气体特征，其存储方式可以分为物理法与化学法。目前采用的储氢方式主要有四种：高压储氢，液化储氢，金属氢化物储氢以及吸附储氢。高压储氢的最大优点是操作方便，能耗小。
由以上表可以看到无论传统还是最近的金属氢化物，固态储氢都没有达到可以大规模应用的技术成熟水平。而吸附储氢在储氢密度，能源效率及操作安全性等方面颇具技术优势，其发展前景被看好。 三.表面吸附的原理及其对吸附材料的要求 固体表面的原子，由于周围原子对他的作用力不对称，即表面原子所受的力不饱和，因而有剩余力场，可以吸附气体或液体。制糖时，用活性炭来处理糖液，以吸附其中的杂质，得到洁白的产品，就是利用了活性炭的吸附能力。固体吸附有如下几个特点：1.固体表面分子移动困难，所以只可以靠降低界面张力的方法降低表面能2.固体表面是不均匀的，各个不同位置的吸附热与催化活性差别很大3.固体表面层的组成不同于体相内部。 按照吸附分子与固体表面的作用力的不同可以将吸附分为两类
储氢材料的发展现状、应用与制备 摘要：能源危机和开发新能源一直是人类发展进程中相互依赖和相互促进的两个重要因素。为了保护环境，开发新能源，可以利用太阳能、地热、风能及海水等。其中，氢能是人类未来的理想能源，它是一种高能量密度、清洁的能源，是最有吸引力的能源形式之一，具有热值高、资源丰富、干净、无毒、无污染等特性。而氢的贮存和运输一直是个技术难题，由于制造液氢的设备费用很高，液化时又要消耗大量的能量，氢气和空气混合还会有爆炸的危险，因此能否利用氢气作为能源的关键是能否解决氢气的贮存和运输技术。本文简要讲述了储氢材料的发展现状、主要应用与制备技术。 关键词：储氢材料、性质、应用、发展、制备 1引言 当前，人类面临着能源危机，作为主要能源的石油、煤炭和天然气由于长期的过量开采已濒临枯竭。为了开发新能源，人们利用太阳能、地热、风能及海水的温差等，试图将它们转化为二次能源。氢由于其优异的特性受到高度重视，首先氢由储量丰富的水做原料，资源不受限制；第二氢燃烧的生成物是水，环境污染极少，不破坏自然循环；第三，氢由于很高的能量密度；此外，氢可以储存、输送，用途十分广泛。本文主要简述了储氢材料的基本性质、发展现状以及制备工艺。 2储氢材料的基本性质 储氢材料是一种能在晶体的空隙中大量贮存氢原子的合金材料，具有可逆吸放氢的性质。大多数金属合金（M）在一定的温度和压力条件下，与氢生成金属 →MHx+ΔH（生成热）。 氢化物（MHx）：M+XH 2 2.1储氢材料应具备的基本条件 作为储存能量的材料，储氢材料应具备以下条件： （1）易活化，氢的吸储量大； （2）用于储氢时，氢化物的生成热小；用于蓄热时生成热要尽量大； （3）在室温附近时，氢化物的离解压为203-304kPa，具有稳定的合适的平衡分解压； （4）氢的吸储或释放速度快，氢吸收和分解过程中的平衡压（滞后）小； 、水分等的耐中毒能力强； （5）对不纯物如氧、氮、CO、CO 2 （6）当氢反复吸储和释放时，微粉化少，性能不会劣化； （7）金属氢化物的有效热导率大，储氢材料价廉； （8）吸收和释放氢的速度快，氢扩散速度大，可逆性好。 2.2影响储氢材料吸储能力的因素
Mg基储氢材料的进展 一、课题国内外现状 氢能作为一种资源丰富，能量高，干净无污染的二次能源已经引起了人们的极大兴趣[1]，随着“氢经济”(以氢为能源而驱动的政治和经济)时代即将来临，氢能成为新世纪的重要二次能源已为科学界所广泛认同。 氢能的发展涉及到很多方面，如氢能技术、工程、生产、运输、储存、经济及利用等，其中储存问题是制约整个氢能系统应用的关键步骤，在已经探明的储存方法中，金属氢化物储氢具有储氢体积密度大、安全性好的优势，比较容易操作，运行成本较低，因此，金属氢化物技术的开发与研究近年来在世界各国掀起极大的热潮。其中，由于Mg密度小(1.74 g/cm3)、储氢能力高(理论上可达到7.6 wt.％)、价格低、储量丰富而使之成为一种很有前途的储氢合金材料。在众多储氢合金中，Mg基储氢合金因其储氢量大且资源丰富，价格低廉，成为最具潜力的储氢材料[2]。 然而，镁及其合金作为储氢材料也存在吸放氢速度慢、温度高及反应动力学性能差等缺点，因而严重阻碍了其实用化的进程。研究表明，将Mg基合金与具有催化活性的添加剂(过渡金属、过渡金属化合物、AB5型储氢合金等)混合球磨制备Mg基合金复合材料是提高Mg基合金吸/放氢性能的有效途径之一。针对上述Mg基储氢复合材料的研究，科研工作人员围绕以下几个方面展开工作： (1) 镁与单质金属复合 在球磨过程中添加其它单质金属元素，特别是过渡金属元素对镁的吸放氢性能有明显的改善作用。用于镁基材料复合的单质金属元素主要包括Pd、Fe、Ni、V、Ti、Co、Mo等。 Milanese等[3]研究了Al、Cu、Fe、Mn、Mo、Sn、Ti、Zn、Zr对镁吸放氢性能的影响，发现A1、Cu、Zn有助于镁的吸放氢，只有Cu能降低MgH2的稳定性，从而使其放氢温度降至270 ℃。Kwon等[4]球磨Mgl0%Ni5%Fe5%Ti混合材料，复合后其在300 ℃、1.2 MPa H2条件下吸收氢，吸氢时间分别为5 min和1 h，吸氢量分别为5.31%(质量分数，下同)和5.51%。初始吸氢速率从200 ℃升到300 ℃时增长较快，但在350 ℃时开始下降，放氢速率从200 ℃升到350 ℃时速度快速增长。他们认为添加的Ni、Fe和Ti元素能够产生活性点，并降低颗粒粒度，从而减少氢原子的扩散距离，形成新的高活性表面。同时，Ni、Fe、Ti也起到活性基点的作用，并能在球磨过程中创造缺陷，这些缺陷可以起到活性基点的作用，产生裂缝并能降低颗粒粒度。Varin等[5]在镁中添加0.5%~2.0%的纳米镍粉进行球磨储氢，结果表明，球磨70 h后，MgH2的粒径只有11~12 nm，当镍的添加量增加到2%时，储氢速率明显加快，球磨15 h，储氢密度就可达到6.0%以上；与MgH2相比，放
第二章轮胎原材料 第一节生胶及其代用品 一、天然橡胶 远在哥伦布发现美洲（1492年）以前，中美洲和南美洲的当地居民就已经开始了天然橡胶的利用，当时的当地居民用实心胶球玩投石环的游戏，也有用胶制成的鞋子、瓶子和其它用品。 1747年法国工程师关于橡胶可能用途的推测的信件在法国科学院宣读后，使欧洲人开始认识天然橡胶并进一步研究它的利用价值。 1791年英国的S.Peal取得了用松节油的橡胶溶液制造防水材料的专利权。六年之后，H.Johnson取得用等量的松节油和酒精制造橡胶防雨布的专利权。1823年英国的C.Macintosh取得用橡胶的苯溶液制造雨衣的专利权，并设厂生产雨衣。 在这个时期中，还有许多人研究橡胶的用途，如制造胶管、人造革和胶鞋等。但是，这些产品遇到气温高和经太阳曝晒后就变软和发粘，在气温低时就变硬和脆裂，制品不能经久耐用。 在一个偶然的机会，美国人固特异（C.Goodyear）发现了在胶块上洒上硫黄粉可以避免或减少在晒干过程中胶块互相粘结成团，而且胶块与硫黄粉接触的部位表面变得光滑而有良好的弹性。经过一年多的试验，固特异终于在1839年发现了橡胶的硫化。从此，天然橡胶才真正被确定具有特殊的使用价值，成为一种极其重要的工业原料。 1888年英国人邓录普（J.B.Dunlop）发明充气轮胎，促使汽车轮胎工业的飞速发展，因而天然橡胶的消耗量急剧增加。 正是由于天然橡胶的利用价值和消耗量的逐步提高，野生天然橡胶的资源毕竟有限，促使天然橡胶栽培业的迅猛发展，特别是在东南亚的栽培成功，逐步形成了现在的天然橡胶资源分布局面。 （一）天然橡胶的基本特征 橡胶树苗木在定植5～8年后，离地面高为50cm处的树干围径达到50cm时，这些胶树就可以开始割胶。我国垦区每年每株树割胶100～130次，少数地区可达140次。东南亚地区气温高，胶树越冬时间较短，每年每株胶树可割150～160次。 天然橡胶是一种以异戊二烯为主要成分的天然高分子产物，其分子式为（C5H8）n，n 值约为10000左右，分子量分布范围很宽，分子量绝大多数在3～3000万之间，分子量分布指数(Mw/Mn)在2.8～10之间。 天然橡胶的分子量分布一般认为具有双峰分布规律。在低分子量区域20～100万之间出现一个峰或“肩”，在高分子量区域100～250万之间出现一个峰。从分子量分布曲线的类型可以直接判断这种橡胶的操作特性和应用性能。一般认为低分子量的橡胶具有良好的操作特性，高分子量的橡胶具有较好的物理机械性能。 （二）固体天然橡胶的基本特性 天然橡胶无一定熔点，加热后慢慢软化，到130～140℃时则完全软化以至呈现熔融状
课程名称：先进材料综合实验 指导老师： 成绩：_____________ 实验名称： 储氢材料 实验类型： 技术实验 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理 三、主要实验仪器设备 四、操作方法与实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析 七、讨论、心得 一、实验目的 1.了解储氢材料的基本理论及实验方法； 2.掌握储氢材料的设计、制备技术及吸放氢性能测试方法； 3.增强对材料的成分、结构和储氢性能之间关系的认识。 二、实验原理 储氢材料：名义上是一种能有效储存氢的材料，实际上它必须是能在适当的温度、压力条件下进行可逆吸放氢的材料，其主要应用于染料电池和镍氢电池中。 特点: 1.容易活化，单位质量和体积储氢量大（电化学储氢容量高）； 2.吸放氢速度快，氢扩散速度大，可逆性好； 3.有较平坦和较宽的平衡平台压区，平衡分解压适中。做气态储氢材料应用时，室温附近的分解压应为>0.1MPa ，做电池材料应用时以10-3——10-1MPa 为宜； 4.吸收、分解过程中的平衡氢压差，即滞后要小； 5.氢化物生成焓，作为储氢材料或电池材料时应该小，做蓄热材料时则应该大； 6.寿命长，能保持性能稳定，作为电池材料时能耐碱液腐蚀； 7.有效导热率大、电催化活性高； 8.价格低廉，不污染环境，容易制造。 分类: 目前研究较多的传统材料体系主要有以下几种类型：AB 5型稀土系材料，非AB 5型稀土 系材料，AB 2型Laves 相材料，AB 型钛系材料，Mg 基材料和V 基固溶体型材料；另外，还包括近年来研究非常热门的金属或非金属的配位氢化物储氢材料：如Al 基配位氢化物、B 基配位氢化物和氨基氢化物。 储氢材料的储氢机理： 1. 气-固储氢反应机理 在一定的温度和压力条件下，储氢材料和H 2通过气-固反应生成含氢固溶体和氢化物相。其吸、 放氢反应可表示为： o 222H MH x y H MH x y y x ?+-?+- 式中MH x 为含氢固溶体相（α相），MH y 为氢化物相（β相），?H o 表示氢化物生成焓或氢化反应 热。一般吸放氢反应为可逆反应，吸氢过程是放热反应，?H o <0，而放氢过程则是吸热反应，即?H o >0。 材料科学与工程学系 实验报告
2018年第2期 作者简介：于忠华（1990-），男，辽宁大连人，主要从事对于气体的存放、监测，做系统的统计工作。 时代农机 TIMES AGRICULTURAL MACHINERY 第45卷第2期Vol.45No.2 2018年2月Feb.2018 氢气储存方法的现状及发展 于忠华1，云建2 (1.,116600; 2.(),116600) 摘要：氢能是当前一项重要新能源，如何有效存储氢是一个非常重要环节。为此文章将对几种常用的氢气储存方法及其现状进行分析，并探讨其发展趋势，以供广大同行参考与交流。 关键词：氢气；储存；方法；现状；发展 1氢气储存方法的现状 （1）压缩储氢。当前，一种较为常见的氢气储存方法就是加压压缩储氢，一般来说都是使用质量较大的钢瓶作为容器。但是因为其氢气密度较低，所以储氢效率不高，将压力增加到15MPa 时，质量储氢密度在3%以下。而对于移动用途来说，将氢气压力提高来增加其携氢量则容易致使氢脆情况出现或是氢分子在容器壁逸出。所以近几年对该种存储方法进行研究，一方面是优化容器材料，让使用的容器耐压更高，且自重更轻，并能够降低氢分子透过容器壁的几率，切实防止氢脆情况出现。当前主要使用的是外面包覆浸有树脂，锻压铝合金为内胆的碳纤维作为储氢容器。另一方面研究在于将部分吸氢物质添加至容器内，用以将储氢密度有效提升，一旦压力减小，便能够自动释放氢出来。 （2）液化储氢。在一般压力情况下，液氢熔点在-253℃，而在-253℃和正常压力情况下气态氢能够液化成液态氢，而液态氢密度是气态氢的845倍，且每kg 液氢热量是汽油的3倍，所以液态储氢非常适合用在储存空间较为有限的场所，例如汽车发动机、航天飞机用的火箭发动机等运输工具当中。但是液化储氢需要使用到超低温用的特殊容器，如若所使用的容器绝热与装料达不到相应要求则容易致使大量蒸发损失。所以当前研究重点在于研究高度绝热的储氢容器。 （3）空心玻璃微球储氢。结合实践来看，空心玻璃微球具有一个特点，即高温状态（300~400℃）呈现出多孔性而常温状态则是非渗透性。而空心玻璃微球的这个特点在当前技术水平下可以用于储存氢气。首先，空气玻璃微球放到10~200MPa 的高压状态中，然后利用设备将氢气加热到200~300℃压进玻璃微球里面，最后待压力和温度降低下来氢气扩散性便因此降低了，这样空心玻璃微球中便完成了氢气储存。通过对相关实验研究可知，空心玻璃微球在一定条件下（比如62MPa 或370℃等情况），微球之中储氢含量可达95%左右。而要想使用氢气的时候只需使用加热储器即可。相较于别的储氢方法，空心玻璃微球具有使用较低成本、稳定性强以及储氢能力高等优点，使其成为了当前氢气储存行业一个重点研究方向。 （4）金属氢化物储氢。氢几乎能够和元素周期表上的惰性气体外的其他元素发生反应生产氢化物，而部分金属间化合物、合金、过渡金属等因为其特殊的晶格结构等因素，在特定 条件下，氢原子能够进到金属晶格的四面体或八面体间隙中生成金属氢化物。在1×106Pa 压力下，金属氰化物有着储氢能力在100kg/m 3以上不过因为金属具有较大密度，从而使得氢的质量在2%~7%左右。除此之外，因为氢不可逆损伤，所以在使用金属储氢方式是常常会出现氢沉淀、高温氢腐蚀、氢化物致使的脆性、氢化物析出而导致的弹性畸变、氢致马氏相变等大大缩短了储氢金属的使用寿命。当前，该项技术正朝着研发更便宜、更轻的金属材料、缩短金属氢化物对氢的充放市场、降低因为充放氢频率过快而损害到储存系统、有效结合压缩储氢与金属氢化物以更好的提高氢气存储数量与效率等方向发展。 2氢气储存的发展探究 总得来说，作为氢能利用的一项关键技术，氢气储存的成本、效率以及含量等等都直接决定着氢能是否得到更好地利用。虽然从实际情况来看，现阶段氢气存储在技术、材料等方面距离氢能实用化还有很长的道路要走。但在科学技术不断发展进步的背景之下，氢气储存领域也取得了不小的进步。以氢气储存方式来说，在现实中氢气储存行业上有着多种方式。①压缩的方式相比于液化具有众多优点，比如效率高、成本低以及带来环境污染低等等；②液化储氢方式虽然成本相比于压缩成本要高的多，但其能量密度却很高，所以它被应用在航空以及军事领域当中；③金属氢化物方式缺点在于成本较高、质量大，但其优点则是储氢密度是当前所有方式最大的，高达100kg/m 3；④碳质吸附方式。该方式是氢气储存领域最新的技术，虽然其仍处在初期研究时期，但碳质吸附方式所具有储氢机理、条件简单以及含量高等诸多优点是使成为了氢气储存行业中的一个重点研究及发展方向。另外，氢气储存今后一个重点发展方向在于实现更高的安全性，为此当前在存储介质材料、安全标准等方面都有着很大的研究。 3结语 总而言之，在能源极为紧缺的今天，氢气作为一种来源广泛、储量丰富、具有较高能量密度的绿色能源正逐步受到社会的关注。在常温常压装填下，氢是以气态形式存在，密度是空气的1/14，所以如何有效储氢是一个关键问题。文章对当前我国氢气储存方法的现状及发展进行分析与探讨，希望能起到 抛砖引玉作用。 参考文献 ［1］张超，鲁雪生，顾安忠.天然气和氢气吸附储存吸附热研究现状［J ］. 太阳能学报，2004，25（2）：249-253. 95
纤维骨架材料技术讲座 第5讲 纤维骨架材料对橡胶制品 性能的影响(续一) 高称意 (北京橡胶工业研究设计院,北京 100039) 中图分类号:TQ330138+9;TQ33612 文献标识码:E 文章编号:10002890X (2001)0820507205 (接上期) 胶管两端被固定于方向互相垂直的实心主 动轴和空心从动轴上,空心从动轴与一气泵相通,以给胶管充气。试验时,胶管被弯成90°并转动,帘线经历拉伸2压缩的交替作用。 这种试验方法用于测试帘线的耐拉伸2压缩疲劳性能。考核的内容包括:①比较帘线由于疲劳作用而损坏(胶管爆破)的试验周次(试验机主动轴转动总转数);②在主动轴转数一定的条件下,测试帘线的强力保持率。在试验过程中,测试胶管弯曲部位的温度亦可从生热角度考察被测帘线的耐疲劳性能。 (2)U 1S 1胶管试验 U 1S 1胶管试验的基本原理与Mallory 胶 管试验基本相同,也是测试帘线的耐拉伸2压缩疲劳性能,不同之处在于U 1S 1胶管试验机的主动轴与气泵中心轴线处于直线状态,不直接带动胶管而是带动一个转盘,被测胶管被固定在转盘的边缘。试验时,主动轴旋转带动转盘,进而带动胶管旋转。其试验装置见图5 。 图5 U 1S 1胶管疲劳试验装置 采用U 1S 1胶管疲劳试验机测试帘线耐疲劳性能的考核内容与Mallory 胶管试验相同,也可通过测试帘线温度的升高情况,对其力学滞后性能进行评价。 (3)固特里奇盘形疲劳试验 固特里奇盘形疲劳试验的试样是矩形橡胶试样,中间夹有沿矩形长边方向平行排列的被测帘线。这种试验是测试帘线的拉伸2压缩疲劳性能,其中心是两块倾斜的盘,盘的中心分别与主动轴和从动轴相连,主动轴与从动轴的轴线不在同一条直线而是互成一定角度。由于两根转动轴呈折线排列,因此当主动轴转动时带动盘一起转动,且两块盘在通过上、下位置时的间距不同,从而对试样施加拉伸和压缩作用。试验装置见图6 。 图6 固特里奇盘形疲劳试验装置 试验时,将试样的两条短边分别固定在两 个盘上,胶片内的被测帘线随试验机每转动一周要经历拉伸和压缩的交替作用,疲劳方式与
储氢合金的制备技术及发展与现状 摘要：氢能是人类未来的理想能源。一是因它具有较高的热值;如燃烧1kg的氢气可产生1.2 5x106kJ的热量,相当于3kg汽油或4.5kg焦碳完全燃烧所产生的热量。再是氢资源丰富;我们知道,地球表面接近3/4是被水覆盖的,水中含氢量达到11.1%(虽然目前工业上主要是分解一些简单的有机物如甲烷来制得氢,但以后有可能通过分解水来制得氢)。而其最大的优点是燃烧后的产物是水,不会产生环境污染的问题。储氢材料(hydrogen storage material)是能可逆地吸收和释放氢气的材料。就储氢材料的发展方向而言,大致可分为碳系列储氢材料和金属合金系列储氢材料。本文主要讲述储氢合金材料的制备（如Mg-RE-Ni系储氢合金）、现状及发展。 关键词：储氢合金材料制备技术现状发展 1、储氢合金分类 迄今为止，人们对许多金属和合金的储氢性质进行了系统研究，现已开发出稀土系、钛系、锆系和镁系等几大类。典型的储氢合金一般由A、B两类元素组成，其中，A是容易形成稳定氢化物的金属，如Ti、Zr、Ca、Mg、V、Nb、稀土等，他们控制着储氢合金的储氢量，与氢的反应为放热反应；B是难于形成氢化物的金属，如Ni、Fe、Co、Mn、Cu、Al、Cr等，他们控制着储氢合金吸放氢的可逆性，起调节生成热与金属氢化物分解压力的作用，氢溶于这些金属时为吸热反应。A、B两类元素按照不同的原子比组合起来，就构成了集中典型的储氢合金，如：AB5型稀土系、AB2型Laves相系、AB型钛系和A2B型镁系等 2、储氢合金的制备 储氢合金的制备方法对其性能有着重要的影响，各种类型的合金也有不同的制取方法，其中包括感应熔炼法、电弧熔炼法、粉末烧结法、机械合金化法、置换扩散法和燃烧合成法等。一下简单介绍几种制备方法 2.1、感应熔炼法 2.1.1感应电炉的熔炼工作原理 通过高频电流流经水冷铜线圈后，由于电磁感应使金属炉料内产生感应电流，感应电流在炉料中流动并产生热量，从而使金属炉料被加热和熔化。加热过程：交变电流产生交变磁场交变磁场产生感应电流交变磁
. . 第三节 材料和配方 一、轮胎原材料 1、橡胶 橡胶是轮胎胶料的基体，在配方胶料中橡胶的比率会超过50%，也就是说轮胎胶料中主要的成分是橡胶。子午线轮胎中采用的橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两种。 （1）、天然橡胶 天然橡胶是原产于热带地区的一种乔木——橡胶树的产物。 当割开橡胶树干， 便有乳白似的胶 液从树皮里流出, 因此在有些地方 称为“流泪的树”。 含有橡胶的植物有 二千多种，但最有价值的是三叶橡胶树（如上图），原产于巴西亚马逊河一带。因此这些树的学名为巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)。 巴西虽然是巴西橡胶树的原产地，但由于南美叶疾病的危害和劳动力缺乏，种植面积却很小。目前巴西橡胶树的种植地区主要集中在东南亚，占世界种植面积的80%以上。 天然橡胶的采集是通过割开橡胶树干，使乳白似的胶液从树皮里流出，收集后使它凝固，再经过一系列工序，就成为半透明的橡胶块。 据记载，世界上最早应用天然橡胶的是古代美洲的印第安人。他们常用当地橡胶树产出的胶汁制作雨衣、瓶罐及玩具之类的东西。1492年，哥伦布率领船队横渡大西洋，想寻找通向中国和印度的海路，不料由于航行的错误而跑到了美洲。就在这次闻名世界的航行中，他把印第安人制作的橡胶用具和玩的橡胶球带回了欧洲，使欧洲人第一次见到了橡胶。 中国在1904年开始种植橡胶树，主要产地在海南省和云南省。 目前轮胎生产使用的天然橡胶主要分为烟片胶和标准橡胶两种，烟片胶常用的为1号烟片胶（RSS1）和3号（RSS3）胶；标准橡胶为标准橡胶10号和20号。 天然橡胶的主要的化学成分为一种以异戊二烯为主要成份的高分子化合物。烟片胶和标准橡胶性质是相同的只是在加工方面的区别，由于标准橡胶产品具有良好的均一性，加工方便，目前子午胎使用的天然橡胶多为标准橡胶。 烟片胶的生产过程为： 鲜胶乳—→加保存剂—→过滤除杂质—→加水稀释—→澄清—→加酸凝固—→凝块压片—→熏烟干燥—→分级—→包装。 标准胶的生产过程为： 鲜胶乳—→加保存剂—→过滤除杂质—→加水稀释—→澄清—→加酸凝固—→凝块压片—→造粒—→干燥—→分级—→包装。 烟片胶的生产已有大约100年的历史，是一种传统的生产工艺，熏烟是通过烧木产生的烟气和热量来熏干胶片制成烟片胶的一种方法。 标准橡胶产生于60年代。由于传统的制胶方法在工艺、设备和分级制度上都束缚了天然橡胶事业的发展，特别是天然橡胶产量大的国家。因此，马来西亚于1965年开始实行标准橡胶计划，目前标准橡胶已成为天然橡胶最主要的品种。 标准橡胶与烟片胶相比的优势在于：
氢能源发展概况 一、能源问题 世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。然而，由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。化石能源与原料链条的中断，必将导致世界经济危机和冲突的加剧，最终葬送现代市场经济。事实上，近10年来，中东及海湾地区与非洲的战争都是由化石能源的重新配置与分配而引发。这种军事冲突，今后还将更猛烈、更频繁；在国内，也可能出现由于能源基地工人下岗而引发的许多新的矛盾和冲突。化石能源短缺问题已成为决定一个国家发展的关键问题，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。另外，人们近期关注的PH2.5也主要来自是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程，这也是化石能源带来的一些环境问题，而氢能正是一种在常规能源危机的出现、环境污染问题严重以及在开发新的能源的同时人们期待的新的清洁能源。 二、氢能源优点 氢，位于元素周期表之首，原子序数为1，是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的 75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。作为能源，氢有以下特点： 1. 所有元素中，氢重量最轻。在标准状态下，它的密度为0.0899g/L；在-25 2.7℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢就可变为固态氢。 2. 所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是极好的传热载体。 3氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75％，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大90O0倍。 4.除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142.351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。 5. 氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。 6. 氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。 7. 氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。由以上特点可以看出氢是一种理想的新的清洁能源，有着无可比拟的巨大优势和无限广阔的前景。 三、发展的限制因素 目前液氢已广泛用作航天动力的燃料，但氢能的大规模的商业应用还有待解决以下关键问题： 1.廉价的制氢技术。因为氢是一种二次能源，它的制取不但需要消耗大量的能量，而且目前制氢效率很低，因此寻求大规模的廉价的制氢技术是各国科学家共同关心的问题。 2.安全可靠的贮氢和输氢方法。由于氢易气化、着火、爆炸，因此如何妥善解决氢能的贮存和运输问题也就成为开发氢能的关键。
目录 1.前言 (3) 2.储氢材料 (4) 2.1金属储氢材料 (4) 2.1.1镁基储氢材料 (5) 2.1.2钛基（Fe-Ti）储氢材料 (8) 2.1.3稀土系合金储氢材料 (9) 2.1.4锆系合金储氢材料 (10) 2.1.5金属配位氢化物 (11) 2.2碳质储氢材料 (11) 2.3液态有机储氢材料 (12) 3.储氢方式 (14) 3.1气态储存 (14) 3.2液化储存 (14) 3.3固态储存 (15) 4.氢能前景 (15) 参考文献 (17)
储氢材料的研究与发展前景 摘要：氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源, 正引起世界各国的重视。储存技术是氢能利用的关键。储氢材料是当今研究的重点课题之一, 也是氢的储存和输送过程中的重要载体。本文综述了目前已采用或正在研究的储氢材料, 如镁基储氢材料钛碳基储氢材料、稀土储氢材料、碳质储氢等材料的研究进展、发展前景和方向。 关键字：储氢材料，储氢性能，储氢方式，发展前景 1.前言 当今世界, 化石燃料储量正在迅速减少, 现存储量不能满足日益增长的需求。目前世界能源的80%来源于化石燃料, 但化石燃料的使用产生了大量有害物质, 对环境造成巨大影响。因此, 加速能源系统向可再生能源转换以适应当前和未来世界能源需求, 是迫切需要解决问题。 氢原料来源广泛、无污染且能量转换效率高，是解决未来清洁能源需求问题的首选新能源之一。氢是宇宙中含量最丰富的元素之一。氢气燃烧后只产生水和热，是一种理想的清洁能源。氢能利用技术，如氢燃料电池和氢内燃机，可以提供稳定、高效、无污染的动力，在电动汽车等领域有着广泛的应用前景。由于氢能技术在解决人类面临的能源与环境两大方面的重大作用，国内外对氢能技术都有大量资金投入，以加快氢能技术的研发和应用。 氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体，正引起人们的广泛关注。氢能的开发和利用受到美、日、德、中、加等国家的高度重视，以期在21世纪中叶进入氢能经济(hydrogeneconomy)时代。氢能的利用需要解决三个问题:氢的制取、储运和应用，而氢能的储运则是氢能利用的瓶颈。氢在正常情况下以气态形式存在、密度最小、且易燃、易爆、易扩散，这给储存和运输带来很大困难。当氢作为一种燃料时,必须具有分散性和间歇性使用的特点,因此必须解决储存和运输问题。储氢和输氢技术要求能量密度大(包含质量储氢密度和体积储氢密度)、能耗少、安全性高。当氢作为车载燃料使用(如燃料电池动力汽车)时,应符合车载状况的要求。对于车用氢气存储系统,国际能源署(IEA)
文献综述 储氢材料的发展历史和研究进展 摘要作为一种清洁的新型能源，氢能对当今社会的重要性不言而喻，而氢能的有效利用成为了当前的研究重点，氢能应用的关键是氢的有效储存。综述了目前所采用或正在研究的主要储氢材料，包括金属氢化物储氢、碳质储氢材料，分析了它们的优缺点，同时指出其相关发展趋势 关键词储氢材料，传统储氢材料，金属储氢材料，碳质储氢材料 1 引言 进入了新的世纪，随之而来的还有许许多多的问题，其中最重要的问题之一是新能源问题！当今世界上应用最广的还是石油等化石能源，但这些化石能源也在不断减少，而且这些能源的利用率低，污染严重！因为这些能源利用而产生的污染问题也在日益加重！如：温室效应！氢能就在这样的背景下应运而生！氢能的原料——氢气在地球上的储量很大，而且氢气的使用具有可循环性！这些显著的优点使得当今世界中对氢能利用的呼声越涨越高！氢气是一种清洁的燃料，氢气燃烧后可以产生水，而它也可以用水制得！而水是地球上随处可见的！氢气的燃烧不会产生任何的温室气体，可以大大缓解当前严重的“温室效应”现象！氢能的使用便成为了以后世界中最具发展性的能源之一！而氢能的使用的条件是储存和运输！有关储氢材料的研究便就此展开！研究一种性能好的储氢材料成为了一个亟待解决的问题！［1］ 2传统储氢方式 传统的储氢方式分为气态储氢和低温储氢两种方式，它们各有千秋，有都有各自的弊端，下面就详细介绍它们的优缺点。 2.1气态储氢方式 气态储氢方式的成本低，在常温下就可以进行，但需要加大压强，使气体压缩，且储存的气体能量较小，它还需要能承受住足够压力的容器，这边对能储存这种压力下的氢气的容器要求十分之高。而且这种储氢方式的容器承压能力不够强的话，还会存在氢气易泄漏，易爆炸的危险。这种储氢方式的发展在于研究一种能承受住足够压力的材料，且不容易裂开的材料！ 2.2低温液态储氢 低温液态储氢方式是将氢气进行压缩并置于低温的环境下使其可以成为液态，并放入绝热性能高的容器中。它的优点是：储存量大。适用于空间小的领域中，如：航天领域中的火