風力機葉片材料的選擇與評價(圖表)

1.引言
　　葉片是風力發(fā)電機中最基礎和關鍵部件，對風力機組的發(fā)電效率、運行安全起著至關重要的作用，其良好的設計、穩(wěn)定的質量和優(yōu)越的性能是保證風電機組正常運行的重要因素。葉片在工作中要承受風載荷、砂粒沖刷、紫外線照射、鹽霧腐蝕等外界因素的作用，要求葉片具有比重輕、最佳的疲勞性能和機械性能，能經(jīng)受極端惡劣條件和隨機負荷的考驗，具有良好的耐紫外線性能、耐腐蝕性能和良好的穩(wěn)定性。
　　葉片材料的選擇是葉片設計的關鍵，優(yōu)良的材料是風力機葉片具有優(yōu)良特性的重要保證。現(xiàn)今國內風電行業(yè)形勢嚴峻，市場競爭激烈，同時葉片向大型化方向發(fā)展，使得替代材料的選擇和先進材料的開發(fā)顯得尤為重要。國內目前尚未有特定的標準和評定方法，結合國內外葉片材料的要求及實際生產要求，主要從基體材料、增強材料、膠粘劑和芯材等幾方面對葉片材料進行分析，提出選材的相關要求和方法。
　　2.葉片材料體系
　　復合材料葉片大多采用組裝方式制造，一般是先在特有的模具上分別成型葉片主梁、腹板及其他部件，然后在主模具上把兩個殼體、腹板及其它部件通過結構膠粘劑膠接組裝在一起，合模加壓固化后制成整體葉片。目前國內以真空輔助灌注工藝為主，其主要材料為增強材料、基體材料、芯材和膠粘劑。
　　2.1 增強材料
　　增強材料主要起著承載載荷的作用， 包括E- 玻璃纖維、S- 玻璃纖維、M- 玻璃纖維、碳纖維以及超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維等新型纖維。