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關(guān)于如何制造好的風機葉片的幾點共識(上)

2011-01-05 來源:復材在線 瀏覽數(shù):2369

  2.1 葉片材料的選擇   
  風機葉片與復合材料制造風機葉片的材料曾用過木材和金屬,但近年來已基本上采用各種復合材料。故風機葉片已成為目前復合材料極重要的應用領域之一。葉片主要用材體系包括各種增強材料,基體材料,夾層泡沫,膠粘劑以及各種輔助材料等。
  2.1.1 增強材料   
  增強材料大量使用E玻纖,固其成本低和適用性強。當要求葉片更高的強度和剛度時,將會使用到高強玻纖,如S2玻纖,雖然價格較高,但適當使用會有好處。某些新興纖維也可用作候選對象,如超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維,連續(xù)玄武巖纖維等。連續(xù)玄武巖纖維是一種新型無機纖維,由玄武巖石在高溫熔融狀態(tài)下拉絲而成,其力學性能與S玻纖相當,但有更好的耐酸堿和耐高溫性能。當葉片更長時其強度,剛度要求更高,自身質(zhì)量也會更大,此時則要求采用碳纖維。
  2.1.2基體材料   
  基體材料目前則大量使用不飽和聚酯樹脂(UPR),其綜合性能優(yōu)良,價格又低,國產(chǎn)產(chǎn)品已可滿足要求。其次還有乙烯基酯樹脂(VER),環(huán)氧樹脂(PER)等。以環(huán)氧樹脂為基體的復合材料力學性能更好,特別是當使用碳纖維時,樹脂都以環(huán)氧為主。上述均為熱固性樹脂,現(xiàn)在也有用熱塑樹脂的,如GatTce公司,研發(fā)所謂的"綠色葉片"雖然目前成本較高,但有一系列優(yōu)點,特別是可回收解決環(huán)保問題。
  2.1.3 加芯材料和膠粘劑  
  葉片以及機艙罩等結(jié)構(gòu)都用夾層結(jié)構(gòu)形式,此時會大量用到閉孔泡沫材料,目前國內(nèi)大多用瑞典DIAB公司的泡沫,致使其供不應求,據(jù)知DIAB正在美國建廠擴產(chǎn)以進一步滿足需求。關(guān)于膠粘劑,輔助材料等問題不大,但多用進口材料。   
葉片材料經(jīng)歷了木質(zhì)葉片、合金鋼葉片、鋁合金葉片等階段。目前,隨著風機葉片的大型化,具有體重輕,比強度高等優(yōu)點的復合材料,是風機葉片材料的首選,其中玻璃纖維增強聚酯樹脂、玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂和炭纖維增強環(huán)氧樹脂是普遍使用的材料,碳纖維增強環(huán)氧樹脂性能較好,但是考慮到乙烯基樹脂可降低葉片成本、工藝性好的特點,隨著對乙烯基樹脂在葉片上應用研究的深入,在不久的將來乙烯基樹枝將逐步取代環(huán)氧樹脂,成為風機葉片材料的首選。但是隨著人們對環(huán)境要求的嚴格,以及對更多性能好、無污染的葉片新材料的探索及研究,大規(guī)模使用這些詞那材料是指日可待的。

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