風力機葉片材料的選擇與評價(圖表)

　　E- 玻璃纖維因其成本低、適用性強的特點得到大量使用，是目前葉片主流增強材料，與許多樹脂、成型工藝匹配性較佳，目前具有單軸向、雙軸向、三軸向、四軸向甚至三維立體結構等許多編織形式，以滿足不同的需要，使靈活的結構設計得到更好的體現。
　　但是，E- 玻璃纖維的密度較大，大型葉片的開發對葉片的重量和強度提出新的要求，完全依靠傳統的E- 玻璃纖維已不能滿足葉片發展的需求，新型的玻璃纖維和碳纖維開始應用到葉片中。高模量玻璃纖維具有良好的強度和抗疲勞性能，提高葉片的抗風能力，增加葉片壽命，減輕葉片重量。碳纖維復合材料葉片是葉片發展的新趨勢，現已有葉片制造商利用碳纖維制造葉片，多以玻/ 碳混雜為主，但其價格過于昂貴，目前尚未得到廣泛應用。
　　2.1.1 性能要求。選擇任何一種纖維織物，根據實際生產工藝和葉片設計需要，要從以下幾個方面考慮，主要包括力學性能和工藝性能：
　　（1）外觀質量。纖維織物無斷絲、毛絲、雜質、缺絲和絲束排列不均勻等缺陷。
　　（2）鋪覆性。在葉片曲面上鋪放纖維織物，纖維織物在無褶皺、不斷裂、不撕裂，纖維無波折、扭結或起伏的情況下，與模具貼合緊密，能夠制成與產品相同的形狀。
　　（3）浸潤性。
　　（4）葉片根端模擬試驗。根端是葉片結構最厚的位置，不管是樹脂還是纖維的選擇，均應該進行實際生產模擬，主要是觀測其實際灌注情況，有無白絲、發熱等異常現象發生。
　　（5）層壓板力學性能。目前所用E- 玻璃纖維織物主要有單軸向布、雙軸向和三軸向布。以玻璃纖維織物為例，采用真空灌注工藝制備各種纖維織物的層壓板，按相應的ISO 標準進行測試， 葉片一般設計性能基本要求見表1。層壓板性能影響因素主要包括施加載荷相對纖維取向的偏軸角、施加載荷類型、材料局部范圍內組分材料的性能、組分材料的幾何結構以及產品內部缺陷。