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風力機葉片材料的選擇與評價(圖表)

2014-07-29 來源:中國風電材料設備網作者:楊萍 瀏覽數:2058

本文主要介紹風力機復合材料葉片用基體材料、增強材料、膠粘劑和芯材的選材要求和評定方法,為現有材料的替代和新型材料的選擇,尋求綜合性能優異的材料提供參考,以滿足葉片低成本、輕量化、質量穩定性的需求。

1.引言
  葉片是風力發電機中最基礎和關鍵部件,對風力機組的發電效率、運行安全起著至關重要的作用,其良好的設計、穩定的質量和優越的性能是保證風電機組正常運行的重要因素。葉片在工作中要承受風載荷、砂粒沖刷、紫外線照射、鹽霧腐蝕等外界因素的作用,要求葉片具有比重輕、最佳的疲勞性能和機械性能,能經受極端惡劣條件和隨機負荷的考驗,具有良好的耐紫外線性能、耐腐蝕性能和良好的穩定性。
  葉片材料的選擇是葉片設計的關鍵,優良的材料是風力機葉片具有優良特性的重要保證。現今國內風電行業形勢嚴峻,市場競爭激烈,同時葉片向大型化方向發展,使得替代材料的選擇和先進材料的開發顯得尤為重要。國內目前尚未有特定的標準和評定方法,結合國內外葉片材料的要求及實際生產要求,主要從基體材料、增強材料、膠粘劑和芯材等幾方面對葉片材料進行分析,提出選材的相關要求和方法。
  2.葉片材料體系
  復合材料葉片大多采用組裝方式制造,一般是先在特有的模具上分別成型葉片主梁、腹板及其他部件,然后在主模具上把兩個殼體、腹板及其它部件通過結構膠粘劑膠接組裝在一起,合模加壓固化后制成整體葉片。目前國內以真空輔助灌注工藝為主,其主要材料為增強材料、基體材料、芯材和膠粘劑。
  2.1 增強材料
  增強材料主要起著承載載荷的作用, 包括E- 玻璃纖維、S- 玻璃纖維、M- 玻璃纖維、碳纖維以及超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維等新型纖維。

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 真空樹脂導入工藝和手糊工藝的比較
閱讀下文 >> 大型葉片實驗臺臺面端工裝設計(圖)

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