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熱塑性復合材料用于風機葉片的可行性分析

2011-07-15 來源:聚合物網 瀏覽數:5204

  風力機葉片的制造已建立于熱固性復合材料技術的基礎上。但熱塑性復合材料能賦予可回收性和其他優點。當增強熱塑性塑料用于生產風輪葉片時,與熱固性塑料相比,它可提供重大的優勢。據無憂備件網了解,熱塑性塑料在加熱時有可塑性,并且保持塑性,而不像熱固性塑料永久堅硬。因此,在使用壽命的后期,熱塑性葉片能通過加熱成型一些東西,進行回收再利用。假定葉片制造現在每年要使用幾十萬噸復合材料,這就將形成一個越來越重要的市場效益。

  優勢與劣勢分析

  優勢一:可回收再利用

  在使用壽命的后期,熱塑性葉片能通過加熱成型一些東西,進行回收再利用。

  優勢二:固化周期短

  熱塑性塑料還能解決固化周期的障礙,這種障礙現在減慢了熱固性葉片的生產速度。成型的葉片可以在加熱下脫模,進一步加速生產過程。無憂備件網咨詢專家得知,部件可以通過加熱局部界面和焊接來共固化或連接。小部件能采用粒料注射成型。

  優勢三:強度、剛度更高

  增強熱塑性塑料在相同重量下可以比熱固性塑料強度更高,這樣就能形成更輕的結構。對這些塑料進行葉片設計優化可以形成不同構造的結構。例如,通過設計一個葉片,使它更像一個飛機機翼,用肋板和梁來加強,設計人員就能省掉許多目前用于葉片中的結構芯材。泡沫和其他芯材吸收樹脂,增加重量和成本,而且必須加工成形。

  在使用中,其抗雨、雪等的侵蝕要優于熱固性塑料,并且通常具有更高的損傷容限,裂縫生長較慢。由于更具延長性,因此熱塑性塑料抗沖擊強度更佳,往往損傷顯示為可見凹痕,而不像熱固性復合材料,是藏于層板中,表面看不出缺陷。

  劣勢一:抗疲勞性能差

  增強熱塑性塑料的疲勞性能相當差,這是因為纖維和塑料基體之間較弱的連接。兩者間的連接是機械性的,是纖維四周的基體樹脂在固化過程中的收縮形成的,而不是化學連接。普通的偶聯劑用來提高玻纖、碳纖和熱固性樹脂的粘接,但對熱塑性樹脂不大起作用。無憂備件網專業提供進口風機解決方案,幫你正確選型,同時支持在線洽談,免費電話等全方位的服務,歡迎洽談選購風機。

  劣勢二:熱/濕性能一般比熱固性樹脂差

  熱/濕性能一般比熱固性樹脂差,這是由于熱的濕氣會膨脹基體,松動機械連接,使基體分子鏈沿纖維滑動。此外,大多數熱塑性樹脂加工困難,在熔融狀態其較高的粘性意味著需要較高的加工溫度和固化壓力,才能確保樹脂能完全地滲透入長纖維連續纖維。由于需要金屬模具,且能耗較高,因此成本上升。

  全球風電市場的加速發展,使葉片供應商不僅要擴能,而且要尋找加快生產過程的技術,以滿足未來的需求。無憂備件網預測熱塑性樹脂有潛在的優勢可以幫助他們做到這點,同時還加強了超大型葉片的結構可行性,并解決葉片退役后的可再生問題。對于風能領域,由于其需求逐漸加劇,因此這些真正的塑料可以證明是一種變革的技術。

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