【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于深海环境的耐压复合材料结构，特别是一种树脂含量呈梯度分布的深海耐压热塑性复合材料壳体结构及其制造方法，属于复合材料及海洋工程。
技术介绍
1、随着海洋资源开发和深海探测技术的快速发展，深海领域对高性能材料的需求日益增长。在深海探测、油气开采、海底电缆保护及相关设备中，耐压壳体作为承受深海高压环境的关键部件，需要具备耐压性、耐腐蚀性和长期服役能力。
2、传统金属材料虽然具有良好的耐压性能，但因密度较高限制了应用范围。此外，金属材料在长期暴露于深海高压和强腐蚀环境中易发生腐蚀疲劳裂纹和应力腐蚀开裂，导致性能退化，难以满足深海设备对材料长期使用稳定性和可靠性的需求。相比之下，热固性复合材料以其较高的力学性能、良好的耐腐蚀性和稳定的热性能，在某些深海应用中展现出了较好的性能表现。然而，热固性复合材料普遍存在吸水率较高的问题，在深海长期服役条件下，吸水效应会导致基体膨胀、微观裂纹产生及界面强度降低，从而引发材料性能的显著下降。此外，热固性树脂基体的吸水特性可能进一步加剧材料的渗水现象，显著削弱其整体性能的长期稳定性。
3、与热固性材料相比，热塑性复合材料具有低吸水率、优异的耐腐蚀性以及可修复性等显著优势，能够更好地适应深海复杂环境。尽管热塑性复合材料在深海应用中有较大潜力，但现有技术中仍存在一些不足。特别是在复合材料的树脂分布上，传统方法多采用均匀的树脂比例，这不能充分发挥材料的多层次功能，忽略了树脂梯度分布和层次结构对复合材料综合性能的优化。因此，亟需一种具有树脂含量梯度分布设计的热塑性复合
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种耐压热塑性复合材料壳体结构的制造方法，以在保证壳体强度和稳定性不降低的情况下，提高壳体的耐压性和耐海水腐蚀性能。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种耐压热塑性复合材料壳体结构的制造方法，包括以下步骤：
4、s1、提供至少三种树脂质量分数不同的纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带；
5、s2、树脂质量分数最低的预浸带采用铺放工艺成型的方式制得内层结构；
6、s3、不同树脂质量分数的预浸带以缠绕工艺在内层结构外表面侧依次成型制得多层结构，多层结构的树脂质量分数由内至外逐渐增加。
7、在一个实施例中，在步骤s2中：先将树脂质量分数最低的内层预浸带以预设的路径铺放于模具表面；在铺设过程中同时对内层预浸带进行加热，使其达到熔融状态，并同时施加压力。
8、在一个实施例中，在步骤s3中：各层结构的预浸带分别以预设的角度缠绕于上一层结构，在缠绕过程中对各层预浸带进行加热，使其达到熔融状态，并同时施加压力。
9、在一个实施例中，在步骤s3中：在缠绕过程中通过路径规划软件实时计算来调整缠绕路径。
10、在一个实施例中，在步骤s2或者步骤s3中，采用激光加热装置来将热塑性树脂瞬时加热至熔融温度以上。
11、在一个实施例中，内层结构所采用的预浸带的树脂质量分数为30％～35％。
12、在一个实施例中，多层结构包括中间层结构和外层结构，中间层结构所采用的预浸带的树脂质量分数为40％～45％，外层结构所采用的预浸带的树脂质量分数为50％～55％。
13、在一个实施例中，中间层结构的预浸带以±45°的角度进行交叉缠绕，外层结构的预浸带以90°的角度进行缠绕。
14、本专利技术还提供了一种耐压热塑性复合材料壳体结构，包括由内至外设置的多层结构，各层结构均由纤维增强的热塑性树脂复合材料制成，并且各层结构中的树脂质量分数由内至外逐渐增加。
15、在一个实施例中，所述多层结构包括内层结构、中间层结构和外层结构，所述内层结构的树脂质量分数为30％～35％，所述中间层结构的树脂质量分数为40％～45％，所述外层结构的树脂质量分数为50％～55％。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
17、1、本专利技术通过树脂含量的梯度分布设计，提高热塑性复合材料壳体在深海高压环境中的耐压性能和耐海水腐蚀性能，与传统均一树脂含量的复合材料相比，本专利技术的壳体能够更好地应对深海环境中的压力变化和海水渗透，提高深海设备的安全性和使用寿命。
18、2、本专利技术结合了先进的铺放缠绕一体化成型工艺，通过原位固结技术确保壳体在成型过程中实现高效、均匀的固结，显著降低孔隙率，优化层间结合质量。该工艺有效提升了壳体的结构完整性、力学性能及耐腐蚀能力，从而显著增强了壳体在深海高压环境中的整体性能和长期稳定性。
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1.一种耐压热塑性复合材料壳体结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步骤S2中：先将树脂质量分数最低的内层预浸带以预设的路径铺放于模具表面；在铺设过程中同时对内层预浸带进行加热，使其达到熔融状态，并同时施加压力。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步骤S3中：各层结构的预浸带分别以预设的角度缠绕于上一层结构，在缠绕过程中对各层预浸带进行加热，使其达到熔融状态，并同时施加压力。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，在步骤S3中：在缠绕过程中通过路径规划软件实时计算来调整缠绕路径。
5.如权利要求2或3所述的制造方法，其特征在于，在步骤S2或者步骤S3中，采用激光加热装置来将热塑性树脂瞬时加热至熔融温度以上。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，内层结构所采用的预浸带的树脂质量分数为30％～35％。
7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，多层结构包括中间层结构和外层结构，中间层结构所采用的预浸带的树脂质量分数为40％～45％，外
8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，中间层结构的预浸带以±45°的角度进行交叉缠绕，外层结构的预浸带以90°的角度进行缠绕。
9.一种耐压热塑性复合材料壳体结构，其特征在于，包括由内至外设置的多层结构，各层结构均由纤维增强的热塑性树脂复合材料制成，并且各层结构中的树脂质量分数由内至外逐渐增加。
10.如权利要求9所述的耐压热塑性复合材料壳体结构，其特征在于，所述多层结构包括内层结构、中间层结构和外层结构，所述内层结构的树脂质量分数为30％～35％，所述中间层结构的树脂质量分数为40％～45％，所述外层结构的树脂质量分数为50％～55％。
...【技术特征摘要】
1.一种耐压热塑性复合材料壳体结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步骤s2中：先将树脂质量分数最低的内层预浸带以预设的路径铺放于模具表面；在铺设过程中同时对内层预浸带进行加热，使其达到熔融状态，并同时施加压力。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步骤s3中：各层结构的预浸带分别以预设的角度缠绕于上一层结构，在缠绕过程中对各层预浸带进行加热，使其达到熔融状态，并同时施加压力。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，在步骤s3中：在缠绕过程中通过路径规划软件实时计算来调整缠绕路径。
5.如权利要求2或3所述的制造方法，其特征在于，在步骤s2或者步骤s3中，采用激光加热装置来将热塑性树脂瞬时加热至熔融温度以上。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，内层结构所采用的预浸带的树脂...
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