風(fēng)電葉片材料要求及其制造工藝流程介紹

　一、葉片材料

　　一般對(duì)葉片的要求有：比重輕且具有最佳的疲勞強(qiáng)度和機(jī)械性能，能經(jīng)受暴風(fēng)等極端惡劣條件和隨機(jī)負(fù)荷的考驗(yàn);葉片的彈性、旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性及其振動(dòng)頻率特性曲線都正常，傳遞給整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)荷穩(wěn)定性好;耐腐蝕、紫外線照射和雷擊的性能好;發(fā)電成本較低，維護(hù)費(fèi)用最低。為了滿足以上要求，目前最普遍采用的是玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹脂、玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂和碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹：一般較小型的葉片（如22m長(zhǎng)）選用量大價(jià)廉的E-玻纖增強(qiáng)塑料，樹脂基體以不飽和聚酯為主，也可選用乙烯酯或環(huán)氧樹脂，而較大型的葉片（如42m以上），一般采用CFRP或CF與GF的混雜復(fù)合材料，樹脂基體以環(huán)氧為主。GE風(fēng)能的葉片工程的全球經(jīng)理Ramesh Gopalakrishnan說，設(shè)計(jì)師們?cè)趯ふ逸p質(zhì)高強(qiáng)度材料的過程中，選擇了碳纖維應(yīng)用于葉片設(shè)計(jì)中。因此玻璃纖維和碳纖維，是目前葉片制造中最為重要的兩種材料。據(jù)專家介紹，研究表明碳纖維（carbon fiber，簡(jiǎn)稱CF）復(fù)合材料葉片，剛度是玻璃鋼復(fù)合葉片的2～3倍。雖然碳纖維復(fù)合材料的性能大大優(yōu)于玻璃纖維復(fù)合材料，但價(jià)格昂貴，影響了它在風(fēng)力發(fā)電上的大范圍應(yīng)用。因此全球各大復(fù)合材料公司，正在從原材料、工藝技術(shù)、質(zhì)量控制等各方面深入研究，以求降低成本。昨天，我們用的是木制或金屬材料;今天，我們用的是玻璃鋼;明天，我們用的是碳纖維;那么明天的明天，我們用的會(huì)不會(huì)是納米材料？市場(chǎng)專家表示，完全可能，原因一是其成本可能降低，二是性能優(yōu)越、使用壽命長(zhǎng)，長(zhǎng)期看似乎更經(jīng)濟(jì)。

　二、葉片制造工藝

　　葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)制造方法息息相關(guān)，兩者都需要兼顧生產(chǎn)成本和葉片的可靠性。兩種主要的葉片制造方法有：預(yù)浸料法和灌注法。盡管兩種方法都適用于兩種常見設(shè)計(jì)的葉片結(jié)構(gòu)，但預(yù)浸料主要用于箱式粱的葉片結(jié)構(gòu)。