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风机叶片材料_罗茨风机

时间:21-05-04  来源:锦工罗茨风机原创

风机叶片材料:《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事

  为实现风电叶片长期稳定运转,需要在叶片上涂装防护涂层使得叶片具备优良的耐候、耐磨、防污等性能。文中介绍了各种合成高分子树脂材料在风电叶片保护领域的研究进展,包括应用最普遍、性能全面的聚氨酯,耐候性极佳、表面能较低的氟聚合物以及粘接性好、附着能力强的丙烯酸树脂等。这些聚合物以单一组分或几种材料复合的形式制备成单层或多层的防护涂层,以期使得叶片涂料具备优异的防护性能。

  风能作为一种清洁的可再生能源,已越来越受到世界各国的关注,对风能的有效利用有助于实现能源结构多元化,减少环境污染。截止2009年底,我国风电实现并网达到1613万kW,同比增长92%。风力发电市场的迅猛拓宽,势必带动相关装置设备需求的快速增长,保证这些设备的质量对于促进风电发展尤为重要。

  风电叶片作为发电风机的重要组成部分,是确保其在恶劣的环境下长期、稳定运转的关键所在。风电叶片的长度可达60m,叶片防雷击的工作已有多篇文献报道,但另一方面,由于风电叶片的制造材料如环氧树脂玻璃钢在常年经受沙尘、紫外线、暴雨的侵袭后很难保持完好,故需要对叶片表面进行涂装保护涂层以提高叶片的使用寿命,减少甚至实现叶片在20年以上的零维护。

  本文主要介绍作为风电叶片防护涂层材料的几种聚合物树脂———聚氨酯、氟树脂、丙烯酸树脂等,并对其研究方向和发展进行了展望。

  风电叶片涂层材料的性能要求

  风电叶片涂料需要经受阳光暴晒,昼夜冬夏的高低温变化,在高速运转中,会受到风沙雨雪的剧烈冲刷,此外,大量沙石、水滴的粘附会严重影响其空气动力学性能以及降低发电机组的输出功率[5。作为风电叶片的涂料,需要具备的性能主要有:耐候性、耐磨性、优异的附着力、耐化学品性等,具体的技术指标如附着力需大于5MPa,自然表干时间应短于8h,500转的耐磨性测试后,质量损失少于20mg/500g等。

  目前,国际上使用的风电叶片防护涂层材料以聚氨酯为主,主要是以溶剂型的聚氨酯底漆配以溶剂型的聚氨酯面漆,性能较好,同时价格适中。2010年,美国PPG公司推出高级薄膜型HSP-7401抗蚀耐候高性能聚氨酯底漆和AUE-5000聚氨酯面漆系统,进一步推广了聚氨酯在叶片涂料上的应用。为使得涂料具备更高的综合性能,近几年,也出现了利用氟化聚合物、丙烯酸树脂等配套制备风电叶片涂料。

  聚氨酯材料

  聚氨酯树脂具备优良的耐油耐磨性、耐化学药品性、较强的附着能力,故由其所制的涂料已最广泛地应用在风电叶片上。风电叶片涂料耐候性能要求极高,在利用聚氨酯配制该涂料时,以脂肪族或脂环族的多异氰酸酯为宜,避免选用易泛黄的芳香族类。

  西北永新化工股份有限公司研制出一种以有机氟硅改性弹性聚氨酯脲树脂为基料的高性能风电涂料,主要包含作为多醇的聚酯、聚四氢呋喃二醇,二异氰酸酯以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为佳,再用含羟基的硅氧烷、含氟硅氧烷进行改性。将该组分与助剂组分配匀后进行涂装,涂料性能良好,具有一定推广价值。

  中海油常州涂料化工研究院的狄志刚等制备了一种高耐候耐磨弹性聚氨酯固化剂,该固化剂是以耐候性脂肪族的共聚酯和含有羟基的氟树脂为主要原料,与IPDI反应,合成得到EPU固化剂,按照n(-NCO)∶n(-OH)=1˙2∶1与高耐候性羟基组分配漆,可运用到风电叶片涂料上。

  该固化剂与传统的HDI三聚体和市售的聚氨酯固化剂相比,在耐候性、耐磨性、对底材的附着力上都有优势。李华明等用硅醇改性的耐候性良好并且具有一定弹性的聚酯树脂为基料,以拜耳聚氨酯N-75为固化剂,配以其他助剂,制得既有优异的耐候性,又有良好的抗风沙蚀性能的保护涂料。

  中远关西涂料化工有限公司研制出一种作为风机叶片面漆的水性聚氨酯涂料,与聚天门冬氨酸酯底漆配套使用。涂料选用纯丙类的羟基丙烯酸分散体,固化剂以聚醚改性的HDI三聚体为主,拼用一部分聚酯改性HDI三聚体。同样是利用水性聚氨酯作为风电叶片涂料,沈剑平通过实验比较后发现氨基磺酸盐改性的低黏度HDI固化剂综合性能最优,且可在不经稀释的情况下与含羟基的水分散体组分混合均匀。

  国外,Kallesoee等对生成聚氨酯的多元醇、多异氰酸酯的选择进行了分析。多元醇至少含有70%的羟基官能团数量在2~8个之间的羟基组分,推荐使用脂肪族的聚酯,以直链型为宜,不推荐使用过多含有支链或环状结构的聚酯;固化剂以含有聚酯结构、尿丁二酮基团或者脲基甲酸酯结构的多异氰酸酯为主,使用含上述三种结构的多异氰酸酯90%以上,有助于涂料获得较好的弹性和寿命。

  德国Evonik Degussa公司混合高、低分子量的多醇,结合多异氰酸酯和光稳定的芳香族胺制备聚氨酯涂衣,添加经过六甲基二硅氮烷疏水处理和球磨机修饰的热解硅石作为填料。涂料涂抹在环氧树脂上表现出很好的粘附性。构成聚氨酯的聚酯和固化剂一定程度上决定了涂料在风电叶片上的表现和性能,选择一种或几种具备较强耐候能力的聚酯或固化剂对于提高聚氨酯涂料的耐久性及完善其综合性能至关重要。

  在当前风电市场上,溶剂型涂料占据了主导地位,但低挥发性有机化合物(VOC)、环保的高性能水性聚氨酯涂料显然更加符合风力发电“绿色能源”这一概念。水性聚氨酯涂料将成为风电叶片涂料的一个重要的发展方向和研究热点。随着风电叶片涂料技术的不断发展,工艺技术的不断推陈出新,水性聚氨酯涂料势必将在风电叶片涂料上占据一席之地。

  氟聚合物材料

  风电叶片普遍面临三个问题:冰粘附和冲击、昆虫的累积、沙和水滴的侵蚀。Parent、Olsen均建立了一种叶片动态加热的除冰系统从而防止冰的粘附,但这种方法仅能“治标”,而且添加热力系统增加能源消耗。由于亲水的涂料会增强冰的粘附,Dalili等建议应当选择一种低表面能、疏水的涂料从根本上解决上述难题。

  氟原子半径小、电负性大,有机氟聚合物中含有F-C键,键能高达515 kJ/mol,两个氟原子的范德华半径之和为0˙27 nm,基本上可将C-C键完全包围而不露出一点空隙,从而使得任何基团或者原子都无法进入破坏C-C键,这种屏障的效果使得有机氟涂料拥有许多特异的性能,如良好的化学稳定性、耐候性、耐热耐寒性、耐辐射性,另外含氟聚合物表面能低,具有疏水疏油的特点,优异的自润滑性能与低摩擦性能,这些特性与风电叶片涂料的性能要求不谋而合。

  鉴于有机氟改性过的树脂与底材的附着能力欠佳,故含氟聚合物作为风电叶片涂料的面漆较为合适。

  传统氟树脂以聚偏氟乙烯(PVDF)为代表,PVDF涂料户外的使用寿命可达20年以上。尽管具备优良的耐候性、韧性好、耐粉化等特点,但由于PVDF涂料的涂敷需要经过高温烘烤,加工过程稍显繁琐。

  日本旭硝子公司1982年推出的Lumiflon产品,即三氟乙烯与烷基乙烯基醚交替共聚物,是世界首创的可溶型常温固化型涂料用氟树脂,除拥有氟涂料的防护效果好、防护寿命长等优点外,还可以常温固化简化施工,可在大型器件上直接喷涂。FEVE的成功研发,使氟树脂及涂料由传统的热塑性进入了热固性时代,加速了氟涂料的发展,拓宽了氟树脂涂料的应用领域。

  日本电工株式会社和美国PPG公司均将三氟乙烯-烷基乙烯基醚交替的含氟共聚物用于风电叶片涂料,并将其用在耐候性要求最高的最外层。在Lumiflon分子结构中,R1作为烷基基团,提供聚合物的溶解能力,影响涂料的光泽与硬度;-OH作为常温固化的交联点,可用异氰酸酯作为固化剂;乙烯基醚-O-R3赋予树脂的被乳化能力,有助于涂料的柔韧性及稳定性;含氟链段则提供涂层超强的耐候性和耐久性。部分PFEVE分子结构中还含有酸性的羧基基团,可促进树脂和颜料、固化剂的相容性。

  氟化树脂的引入有助于提高涂料的耐候性,但是Levine在研究了Lumiflon结合水性聚氨酯涂料的作用和效果后发现,增加Lumiflon的含量却导致了涂料的耐候性、强度的降低,主要的原因可能是含氟添加剂中的氧乙烯基被用于生成水性含氟聚合物乳液。

  由于氟碳涂料价格昂贵,且以PVDF为代表的传统型氟碳涂料需要高温固化,限制了其在风电叶片上的应用。利用有机氟改性聚氨酯或其它树脂既提高性能、降低成本又能解决氟树脂附着能力差、不能常温固化的缺陷。Alois仅利用少量的含氟组分改性聚氨酯,所得涂料既能常温固化,且表面性能较原先聚氨酯有很大提高。研究一种性能更为优异且成本低廉,又能如Lumiflon可常温固化的含氟涂料势在必行,可以预见,这类涂料的诞生将推动风电叶片涂料的发展乃至整个风电行业的大步前进。

  聚丙烯酸酯材料

  丙烯酸树脂涂料因其耐候、耐光、耐腐蚀性能优异,粘接性好,对底材的附着能力强,已在各个领域得到广泛应用。但该树脂耐水、耐溶剂性能相对较差,且不耐磨,所以一般将丙烯酸树脂作为风电叶片涂料的底漆使用。

  日本电工株式会社制备的叶片涂料总共三层,除最外层为上述所说的含氟涂层外,中间层为丙烯酸类和氨酯类聚合物组成的复合膜,底层则是丙烯酸类的压敏粘层。中间层的丙烯酸类聚合物主要是丙烯酸及其同系物单体、均聚物的玻璃化转变温度Tg低于0℃的丙烯酸类单体(如丙烯酸丁酯)和均聚物Tg不低于0℃的丙烯酸类单体(如异冰片基丙烯酸酯)这三类单体的共聚物。压敏粘层采用丙烯酸酯为主要组分,共聚混合含有羟基或羧基的单体,在底层的制备过程中,通过通入气体、加入发泡剂或空心微球材料使得压敏粘层获得气泡,而这种含气泡的结构其作用表现在对于叶片弯曲或者不平坦的表面仍能具有很好的附着能力。圣戈班公司制备的3层结构的涂料中,底层同样为丙烯酸类的压敏粘层,而中间层和最外层则推荐使用氟化聚合物和丙烯酸类聚合物的混合体系。

  Paul提出一种使得外层具有很好的耐候耐磨性能而又能使得内层具有很好的粘附性能的方法:两者均由PVDF和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成,其中外层的PVDF含量要高于PMMA,而内层PMMA的含量要高于PVDF。

  美国PPG公司在风电叶片涂料中掺入适量丙烯酸类聚合物,合适的丙烯酸聚合物可以是丙烯酸的烷基酯和不饱和烯类的聚合物,如甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈,而丙烯酸的共聚物也可以含有羟基组分,以方便涂料进行交联,特别是直链上含有2~4个碳原子的烷基羟基结构。

  利用有机氟改性丙烯酸酯,改性后的涂料不仅保持了原有的丙烯酸酯的特性,还提高了涂层的耐候性、抗污性等。在国外,氟代丙烯酸酯聚合物已经成功地用作桥梁、建筑、汽车等耐候性要求较高的外用涂料,能否将该类聚合物引入到风电叶片涂料上是一个值得探讨和研究的问题。

  其它材料

  聚天门冬氨酸涂料是近几年新兴的高性能双组份涂料,耐黄变,性能稳定。拜耳公司[27]用聚天门冬氨酸酯作为聚脲的面漆或以单一的防腐涂层形式应用在风电叶片上,涂膜表干3h,具有极佳的防腐耐磨性能。有机硅涂料具备优良的耐候性、耐高低温性、抗水性、耐沾污等性能,已广泛应用于建筑、航天等领域。

  在2009年10月北京举办的中国国际风能大会上,Dow corning公司展示了一种硅树脂涂层产品,该产品可直接敷在叶片表面,形成一层性能卓越的保护层。

  环氧树脂涂料具备较高的粘接力,耐候性较强,防腐性能卓越,通过添加纳米无机材料对环氧树脂涂料进行改性,可以提高涂层的耐磨及防腐能力

  Karmouch在环氧涂料中添加纳米级二氧化硅颗粒得到超疏水涂料,将该涂料应用在风电叶片基材上,结果发现涂层表面接触角可达到152°,且具备较强的紫外线耐受力。

  除添加无机纳米材料外,直接涂抹无机薄膜作为防护涂层也能对叶片起到保护作用。Ni-P薄膜作为应用甚广的无机涂层,具备良好的耐磨和耐腐蚀性

  Lee将Ni-P薄膜涂布在风电叶片上,在较高的P含量(P>7%)和较小的微空隙下,当底材玻璃纤维增强塑料(GFRP)的表面粗糙度超过0˙3μm后,涂料的防腐和耐磨性能将有所提高,此外,膜厚和抛光条件对涂膜性能也有影响。

  结束语

  现如今,居高不下的维修成本,是大力发展风力发电的绊脚石。研究一种经济高效的叶片涂料已成为推广风电产业发展的一个亟待解决的问题。风电叶片防护涂层材料的研发不局限于单一的某种材料,几种树脂的配套使用或通过改性可使涂料性能更趋优异,合理搭配聚氨酯、有机氟、丙烯酸类等聚合物,特别是利用有机氟改性有助于获得性能全面的叶片涂料。当前,我国的风电叶片涂料大部分还依赖进口,但相信随着研究的不断深入,综合性能优异的国产风电叶片涂料的问世指日可待,这对于促进风电的产业发展,提高国产风力机组在国际市场的竞争能力,实现我国风电设备制造的国产化意义重大。

风机叶片材料:风机叶片各纤维材料分析及生产工艺介绍

  北极星风力发电网讯:风力发电是绿色能源的一种, 进入21 世纪, 在全球的发展可以说是风起云涌。复合材料在新能源发展领域中的应用主要是用来制造风电机组的叶片。

  随着风力发电功率的不断提高,捕捉风能的叶片也越做越大,对叶片的要求也越来越高,叶片的材料越轻,强度和刚度越高,叶片抵御载荷的能力就越强,叶片就可以做得越大,它的捕风能力也就越强,叶片长度也由原来的30——40 m 增加至60 m 以上。在叶片长度增加的同时,如何减轻风力机叶片的重量成为了风电设备行业需要共同面对的问题。因此,轻质高强、耐蚀性好,具有可设计性的复合材料是目前大型风力机叶片的首选材料。图1 为大型风力机叶片的形状。

  长纤维复合材料在风力机叶片的应用现状

  随着工业经济的发展,长纤维增强热塑性材料也随之飞快发展,已成为增强塑料行业中增长最快的产业之一。长纤维增强热塑性复合材料在欧美发达国家已得到大力发展。

  玻璃纤维复合材料风力机叶片

  (1)玻璃纤维增强聚酯树脂的风力机叶片当叶片长度为19 m 时,其质量为1.8 t,长度增加到34 m 时,叶片质量为5.8 t ;叶片长度达到52 m 时,则其质量高达21 t ,因此需要寻找更好的材料以适应大型叶片发展的要求。

  又如上海市崇明县(一个大岛),在近几年内按能源规划将已建成风力机发电2.7 万台,其数量十分惊人。我国沿海城市很多,如北方有大连、旅顺、青岛、烟台、威海等;南方有海南岛、珠海、汕头、温州、舟山岛等,将有很大的发展应用前途。

  (2) 玻璃纤维材料,应用性能及优点用废旧玻璃为原料, 经高温熔剂、拉丝、络纱、织布等工艺制得纤维布或织物。单丝直径 1—— 20 μm,相当于 1/5 ——1/2 头发丝。

  玻璃纤维束由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维的应用性能可用于电绝缘、防腐、防潮、隔热、隔声、减震等。如风力机叶片,雷达罩等。

  材料组成由热塑性树脂或热固性树脂(黏结剂)+ 玻璃纤维(增强填料)组成,又称玻璃钢。

  牌号主要有:

  玻璃纤维增强聚酰胺( 尼龙),FRPA(Fiberreinforcement polyae); 玻璃纤维增强聚碳酸酯,FRPC(Fiber reinforcement polycarbonate); 长纤维增强热塑性复合材料,LFT; 玻璃毡增强热塑性复合材料,GMT 等。

  玻璃纤维增强材料的优点:

  ⊙抗拉强度高,δ < 3% ;

  ⊙弹性模量高,刚性好,复合制件尺寸稳定性好;

  ⊙不燃性,耐化学腐蚀;

  ⊙ 吸水性小;

  ⊙耐热性好,不易燃烧;

  ⊙加工性好,可制成股、束、毡、织布;

  ⊙透明性好,可透过光线;

  ⊙价格便宜,可回收再利用。

  碳纤维复合材料风力机叶片

  为了提高风能利用率,风力机单机容量不断扩大,兆瓦级风力机已经成为风电市场的主要产品,并对叶片提出了更高的要求。由于碳纤维比玻璃纤维具有更高的比强度和比刚度(碳纤维复合材料的密度比玻璃纤维的密度小),因此大量地采用了碳纤维复合材料。目前,欧洲风力发电机容量3.6 MW 机组已批量安装,还有4.2 MW、4.5 MW 和5 MW 机组也已不断逐步安装运行;美国经成功研制出容量 7 MW 风力发电机;英国正在研制容量10 MW 的巨型风力发电机;德国容量5 MW 风力发电机,其叶片长度为56 m;丹麦V-90型风力发电机容量为3.0 MW,叶片长度为44 m ;西班牙Gamesa 风力发电机的叶片长度已达 90 m,由此可见,用碳纤维复合材料制造大型叶片势在必行。

  牌号主要有:

  日本东丽公司:T300、T400、T700、T800,T1000 等;美国赫克利(Hexcel): ① AS 系列:AS4,AS4C,AS4D, AS7 等; ② IM 系列:IM2A,IM2C、IM6、IM7、IM8、IM9、IM10 等。

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风机叶片材料:风机叶片材料的演变史及今后的发展方向

  一场10级锦工可以拔起树木,摧毁建筑物;一场12级飓风可以让波浪滔天。风,也许是世界上最无形又最具潜能的力量;是地球上取之不尽的能源。它蕴量巨大,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。很早以前,人们就利用风车来抽水、磨面。在今天,风电作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视,不管是在荒无人烟的草原、戈壁,还是环境恶劣的岛屿、海面,都能看到白色的风力发电机擎天而立,迎风飞旋。

  一百多年以来,叶片除了越变越长以外,叶片材质有哪些改变?

  1887年,美国人Charles F.Brush建造了第一台风力发电机组。叶片材料:雪松木,叶片长度:8.5米。?

  2020年,中国吉林重通成飞开发的国内最长海上风电叶片在江苏如东基地成功下线。?叶片材料:碳纤维增强复合材料,叶片长度:83.6米。

  叶片材料的演变经历三个时期:木质材料→金属材料→复合材料。

  在叶片的成本中,叶片选材占大头,对叶片综合性能的影响也是最显著。最开始的叶片材料为木质叶片,布蒙皮叶片,然后是金属叶片,最后到现在比较主流的复合材料叶片。

  首先,风电叶片要足够轻。在相同的风速下,更轻的叶片更容易旋转,那么其风力转换效率就会大大提高。另外,还需要高强度和高韧性,以满足几十年的服役寿命要求。最后,成本要低,因此,叶片材料的发展是一个逐步轻量化,高性能化,低成本化的漫长的筛选和开发过程。

  木质叶片

  早期的风力发电机组功率容量很小,因此大多采用木质叶片,但木制叶片不易扭曲成型,且强度不高,在潮湿环境下也容易腐蚀;而且随着大、中型风力发电机的发展,木质叶片越来越无法满足叶片尺寸的增加要求,因此,木质叶片逐步退出了历史舞台。

  金属叶片

  金属叶片克服了木质叶片不易扭曲加工成型的缺点,而且金属材料的价格低廉,在木质叶片之后的很长一段时间被认为是风电叶片最理想的材料。

  铝合金叶片

  这里面用到的金属材料主要是铝合金。但是,也存在诸多弊端,虽然铝合金叶片重量轻、易于加工,但对于叶跟到叶尖渐缩的叶片,铝合金的加工特别困难,此外,金属材料在空气中的腐蚀问题,也对叶片的保养和后期维护提出了挑战。

  纤维增强复合材料叶片

  1950年,纤维增强复合材料原材料体系被逐步开发,其潜在性能优势不断被发掘,随着应用技术的积累,长纤维增强聚合物基复合材料以其优异的力学性能、工艺性能和耐环境侵蚀性能,成为当今大型风力发电机叶片材料的首选。

  这里的纤维主要有玻璃纤维和碳纤维两种,由高分子聚合物(环氧树脂,不饱和树脂等)通过特定的成型工艺加工而成。

  玻璃纤维(左)和碳纤维(右)

  重通成飞国内最长叶片的碳纤维主梁生产线(实现减重30%)

  纤维增强复合材料是大型叶片的不二选择。加工工艺一般采用真空吸注成型工艺,如下图所示。

  真空吸注成型工艺

  该工艺利用纤维和泡沫结构层的真空,吸入常压下的液态环氧树脂,然后加热使树脂固化,被树脂浸润的纤维结构随即成为一个整体结构,这是真空吸注成型的原理。不同的叶片型号,会对应一个特定的整体结构,即复合材料叶片。

  与传统金属材料叶片相比,纤维增强复合材料叶片的优势更为明显:与真空吸注工艺结合使得生产效率大大提高;通过调控纤维方向可设计不同性能的叶片;一体化成型,产品尺度限制小;高强高韧,特别适合制造大型风电叶片。因为,基于以上优势,纤维增强复合材料叶片成为现今风电叶片的主导。

  重通成飞车间正在铺设的碳纤维布

  国内目前风电叶片材料是这么个情况:我国较小型叶片(如22 m长)一般选用量大、价廉的玻璃纤维增强塑料,基体树脂以不饱和聚酯树脂为主;而较大型叶片(长度42 m以上)的结构设计则选用碳纤维复合材料或碳纤维与玻璃纤维的混杂复合材料,采用真空导入生产工艺,而基体树脂则以环氧树脂为主。未来的发展方向是低成本、高性能、环保。

  但是,海上风电正在对叶片材料提出更高的要求。由于海上风电叶片的严苛要求,陆上大规模使用的玻璃纤维增强复合材料已难以独立胜任。相较之下,碳纤维复合材料叶片的刚度为玻璃纤维复合叶片的两至三倍,极限和疲劳性能都优于玻璃纤维复合材料,是名副其实的高性能材料。

  但是有一点,碳纤维复合材料的价格要远高于玻璃纤维,这是致命伤,昂贵的价格大大限制了它在风电叶片上的大范围应用。然而,碳纤维复合材料的应用已成为趋势,随着叶片越来越长,碳纤维复合材料将成为超长叶片材料的不二选择。

  未来以下三种材料或会有较大发展潜力

  1.碳纤维增强乙烯基树脂?

  碳纤维增强乙烯基树脂顺应低成本的叶片发展趋势。叶片的成本在整个风电机组占比较大,碳纤维价格昂贵,碳纤维加环氧树脂的叶片方案,会大大增加成本。如果选择性价比高的乙烯基树脂来替代环氧树脂,可降低风电叶片成本。

  另外,乙烯基树脂的工艺性好,能满足机械力学性能、抗疲劳性、刚度等各项性能指标的设计要求。碳纤维增强乙烯基树脂有望降低成本,对于推广碳纤维增强复合材料叶片有利。

  2.热塑性复合材料?

  热塑性复合材料叶片顺应环保的发展要求。前面提到的加注成型工艺,多采用热固性树脂,如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等,热固性树脂制成的风电叶片在其退役后材料很难被回收利用,有环保的压力。与热固性复合材料相比,热塑性复合材料在满足密度小、强度高、抗冲击性好的前提下,兼具可回收再利用的优点。

  但是,目前热塑性复合材料叶片成本还较高,主要原因在于未大规模推广应用。

  3.生物质材料?

  生物质材料也是出于环保的考虑。风电叶片发展一百多年之后,最初的木质叶片又重新登上了历史舞台。目前,市场上以木质/竹制品等生物质材料制成的风电叶片为主,此类风电叶片具有如下优点:刚度高、稳定性好、低温阻尼好、材料可再生、成本低。

  从工艺上看,相比碳纤维环氧树脂复合材料,竹材的用量高达50%~70%,环氧树脂用量少,避免了固化过程的过热反应,材料的收缩小;与玻璃纤维复合材料叶片相比,则减少了加工时间,更具有市场竞争能力。

  文章来源: 世纪风电网

风机叶片材料:风电叶片制作工艺风电叶片材料

  【摘要】一起装修网的小编整理了风电叶片制作工艺风电叶片材料的装修攻略,为广大装修业主提供一些装修参考,解决一些装修中遇到的问题。可以收藏风电叶片制作工艺风电叶片材料,方便装修的时候查看。

  ( feng dian ye pian zhi zuo gong yi feng dian ye pian cai liao)

  风电叶片是目前许多上市公司的投资项目,主要是由于叶片是盈利模式清晰的行业,那大家想不想多了解1些关于风电叶片的制作工艺呢,想知道就以及1起看下来吧。

  1、风电叶片材料

  对于于风电叶片的材料请求比较高,它所需要的材质要知足比重较轻有韧性机械机能强,还能对于雨以及恶劣天气的考验过关,和叶片的弹性以及旋转惯是正常区间值当中的耐侵蚀承受患了紫外线的照耀,保护本钱低的材料。能知足这些请求的材料也是最容易出产的材料就是玻璃纤维增强聚酯树脂,以及碳纤维增强环氧树脂。

  依据介绍制作1片风电叶片的材料需要碳纤维增强环氧树脂和的大量的玻纤增强塑料制作而成,因而玻璃纤维以及碳纤维也是风电叶片材料使用至多的两种,然而跟着科技的发展制风格机电片可能会使用纳米材料,缘由是纳米材料本钱比较低,机能也好长时间使用能节俭不少的本钱。

  2、风电叶片制作工艺

  一、树脂灌注技术

  这类工艺其实就是通过真空将树脂吸到事前筹备好的增强纤维布里面,然后应用真空来降低纤维的压力,气压会让增强纤维变患上湿润,这里要注意的是纤维灌注的速度以及距离。这是影响风电叶片能否制作胜利的1个症结,那末怎样才能掌控纤维灌注的距离以及速度呢,让来告知你,需要事前就掌握好树脂的粘度和渗入性,因为风电叶片里存在着各种繁杂的结构所以无比合适树脂灌注技术。

  二、预浸技术

  这项技术就是用纤维束或者者纤维布通过树脂来让它变患上湿润,然后就会变为1种固化的材料,这类固化的材料可以直接使用在风电叶片上,由于湿润的树脂1般情况下的粘度无比高,在温度的影响下就会变为固态无比利便作。然后用固化的树脂在模具制作,这个时候也要注意树脂的粘度和渗入性,以及上面法子1样再用压力进行节制,由于树脂在高温的环境下出现的是半固态所以需要再加1些热熔法就能够制作出风电叶片了。

  说的大家都了解了吗,总结1下就是这是1项比较高科技的技术,现在运用的材质仍是碳纤维以及玻璃纤维,因为材料的因素所以制作工艺比较复杂,但跟着科技的进步使用纳米材料之后他的制作工艺还有可能进1步的简化。

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