复合材料在风力机叶片上的应用.pdf

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1、第31卷第6期能源技术V01．31No．62010年12月ENERGYTECHNOLOGYDeC．2010复合材料在风力机叶片上的应用刘立群。吴玉萍，刘军峰，陈冷(河海大学力学与材料学院，南京210098)摘要：与玻璃纤维复合材料相比，碳纤维复合材料具有比强度更高、密度更低等优点，应该是现代大型风力机叶片的首选材料，但是由于成本较高，限制了其在风机叶片上的应用。采用碳纤维／玻璃纤维混杂增强，在叶片的一些关键部位如横梁、叶片的前后边缘或者叶片的表面上用碳纤维复合材料加强，可以大大减轻叶片的重量同时大大提高叶片的机械性能，制造成本增加不多。热

2、塑性复合材料不仅质量更轻、抗冲击性能更好、生产周期也更短，而且叶片报废后可以回收利用，是一种绿色材料，有很好的发展前景。树脂传递模塑(RTM)是目前应用得最多的复合材料制备叶片的工艺，具有精度高、效率高、成本低等优点。与先进的国家相比，我国的叶片制造技术还很落后，应当加大对大型风机叶片的研制力度，增加在国际风机叶片制作行业的竞争力度。关键词：复合材料；风力发电机叶片；制备工艺中图分类号：TK83文献标志码：A文章编号：1005-7439(2010)06-0331-03TheApplicationofCompositesontheblade

3、ofWindTurbineLIULbqun．、vUYu-ping，LIUJun-feng，CHENLeng(ThecollegeofMechanica1andMaterialofhohaiuniversity-Nanjing210098，China)Abstract：Comparedwiththeglassfibercomposite，carbonfibercompositehassomebetteradvantagessuchashigherspecificstrengthandlowerdensity．Soitshouldbethef

4、irstchoiceinmodernwindturbineSblades。butthecostsarehigh。whichlimitsitsapplication,Atpresent，thereisonlyabetterwaythatiscarbonfibercompositemixedupwithglassfibercompositein．Carbonfibercompositeisusedinsomekeypartssuchasthebeam。theedgesofbladeorthesurface，whichcanreducemuch

5、weightandincreasemechanica1propertiesofbladesgreatlyatthesametime，makingthecostlower．Thethermoplasticcompositehasmuchlighterweight，betterimpactresistanceandshorterproductioncycle．ThescrapbladesCallberecycled。SOitisagreenmaterialwithagoodprospecLThethermoplasticcompositeha

6、smuchlighterweight，betterimpactresistanceandshorterproductioncycle．Thescrapbladescanberecycled，SOitisagreenmateria1withagoodprospect．RTMisthemostusedincompositefabricationprocess，whichhasmanyadvantagessuchashighprecision，highefficiencyandlowcost．Comparedwiththeadvancedcou

7、ntries。ourmanufacturingtechnologyofbladesislagging．Soitshouldtakemoremeasuresinresearchingthelargebladesandincreasecompetitivenessintheworldofhladesmanufaeturingtechnology．Keywords：composites；windturbineSblades；fabricationprocess叶片是风力发电机捕捉风能最关键和最基础的片的制作成本低并且安装方便寿命长维修少，由玻部

8、件，叶片造价昂贵，约占整个风力发电机组成本的璃纤维、碳纤维和热塑性树脂组成的复合材料轻质20-30l1]。叶片的质量密度小有利于提高风机高强、耐蚀性好、可设计性强，是目前大型风机叶片的运行效率