在風機葉片應用之各類型樹脂解析

隨著現代風力發電技術發展的日趨成熟，風力發電機組正不斷向大型化發展，全球兆瓦級機組的市場份額明顯增大。2002 年前后，國際風力發電市場上主流機型已經達到1500 千瓦以上。目前，歐洲已批量安裝3600 千瓦風力發電機組，美國已研制成功7000 千瓦風力發電機組，而英國正在研制巨型風力發電機組。國際上主流的風力發電機組已達到2 ～ 3MW。
　　而風力發電機組主要構件分五個板塊：電機、葉片、變速箱、控制系統、支柱、塔架，其中最關鍵的部分是葉片，葉片的設計及選材決定著發電機性能與功率，而葉片長度從1980 年的4.5m(55kW)發展到今天的61.5m(5MW)—相當于波音747 飛機機翼。而在風力發電機組中，復合材料部件主要有：葉片，機艙罩，導流罩等，其中用量最大的就是葉片，而葉片鏈接著風力發電裝置的轉子，所以葉片的葉形設計結構形式直接影響風力發電裝置的性能和功率，是發電的核心部分，占整個風機電組成本的15% ～ 20%。
　　風機葉片具有尺寸大，外形復雜、精度、強度、表面粗糙度要求高，質量分布均勻等特點。而采用復合材料制造風機葉片可以充分利用復合材料的特性，對葉片的強度、剛度以及固有頻率等基本參數進行優化設計，對于復雜的外形和表面要求，利用復合材料可以制作出形狀復雜，質量輕、高強度的葉片，而且維修性能好，周期短，可以現場施工；由于復合材料具有疲勞強度高，缺口敏感性低，內部阻尼大，耐候性優良的特點，所以利用復合材料來制作風機葉片可以取得優異的綜合性能。
　　風機葉片主要由樹脂和增強體所組成，增強體材料主要是玻璃纖維或與碳纖維混雜。另一方面，在玻璃纖維廠家的努力下，高模數或超高模數的玻璃纖維也漸漸的推出能夠符合更大葉片的需求；而在風機葉片樹脂上，主要有不飽和聚酯、環氧乙烯基酯及環氧樹脂，兆瓦級以上的風機葉片樹脂，基本上都是環氧樹脂，有少數制造商采用環氧乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯，目前全球風機葉片材料仍以環氧樹脂系統為主，在這里針對三種樹脂的特性及應用做一個簡介。（詳細內容請下載附件）