风电叶片及材料(风电知识点风机叶片各纤维材料分析及生产工艺介绍)(1)

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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。

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手糊成型工艺的优点:

⊙不需复杂的设备,只需简单的模具,工具,投资少,成本低;

⊙生产技术易掌握,人员只需经过短期培训即可进行生产

⊙复合材料产品不受尺寸,形状的限制,如:大型游船、圆屋顶、水槽等均可;

⊙ 可与其它材料(如金属、木材、泡沫等)同时复合制作成一体;

⊙对一些不宜运输的大型制品(如大罐,大型屋面)皆可现场制作。

手糊成型工艺的缺点:

⊙不能用来制造高性能产品,生产效率低、速度慢、生产周期长,对于批量大的产品不太适合;

⊙产品质量不够稳定, 影响质量的因素较多,如操作人员技能水平、制作环境、气候变化等;

⊙生产环境差、气味大、加工时粉尘多、劳保非常重要。

手糊成型工艺的优点是其它工艺方法所不能替代的,其存在的缺点,须在操作过程中不断克服及改进。

干法成型(预浸料成型)

预浸料成型属新新技术。纤维先制成预浸料,现场铺放,加温(或常温)加压固化,其生产效率高,现场工作环境好。

真空灌注成型工艺

真空灌注成型工艺是最新发展的叶片成型方法。它将纤维预成型体置于模腔中,然后注入树脂,加温加压成型。它是目前世界上公认的低成本制造方法,发展迅速,应用广泛。

结束语

近年来,长纤维复合材料代替钢铁在各领域中(如航空、船舶、汽车、地铁等)的采用越来越多,这主要是高的比强度和比刚度,抗腐蚀性,工艺简单,设备投资低,生产周期短等显著优点。

为什么长纤维复合材料会受到如此青睐?这也许要从材料科技的总体发展趋势来理解。现在,单一材料包括金属,无机非金属和有机高分子材料,在性能上继续实现重大突破的余地已经有限,但现代高新技术,却对材料提出了愈来愈高的要求,这就促使人们去研究开发更新的和更高效的材料。

来源:发电机技术

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