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碳纤维复合材料在风力机叶片中的应用
作者:Admin | 发布时间:2010-03-03 16:05:29 | 点击次数:4698 | 来源:太阳集团
 
        据了解, 随着发电单机功率的增大,要求叶片长度不断增加。对叶片来讲,刚度也是一个十分重要的指 标。始于上世纪末的相关研究表明, 碳纤维合成材料具有出众的抗疲劳特 性,当与树脂材料混合时,则成为了 风力机适应恶劣气候条件的最佳材料之一,碳纤维复合材料叶片刚度是玻 璃钢复合叶片的 2~3 倍。GE 风能的叶片工程全球经理 Ramesh Gopa  lakrishnan 说,设计师们在寻找轻质高强度材料时,选中了碳纤维。
        虽然碳纤维复合材料的性能大大 优于玻璃纤维复合材料,但价格昂贵,是玻璃纤维的 10 倍,不太高的性价比影响了它在风力发电上的大范围应用。因此,全球各大复合材料公司正在从原 材料、工艺技术、质量控制等各方面深 入研究,以求降低成本。VESTAS 的V- 90 型风力机容量为 3. 0MW,叶片长 44m,其样品试验采用了碳纤维制 造;GAMESA 在其直径为 87 米、90 米 叶轮的叶片制造中包含了碳纤维;NEG Micon 正在制造碳纤维增强环氧树脂 的 40 米叶片;这三家公司的碳纤维都 采购自St. Louis- based Zoltek 公司。 德国叶片制造厂家 Nordex Rotor 开 发了 56m 长的碳纤维叶片,他们认为叶片超过一定尺寸后,碳纤维叶片的制作成本并不比玻纤的高。
        LM 公司在《2004 全球碳纤维展望》的报告中指出:在风力机叶片中采用碳纤维,应注意它和玻璃纤维混合时所增加的重量;应用于叶片设计时样品测试的可靠性不够高,须加大测试的覆盖面;加工精度要求高;由于是半导电材料须规避雷电来袭对叶片的损伤目前大规模安装的2.5-3.5MW 机组采用了轻质、高性能的玻璃纤维叶片,设计可靠,市场竞争力强,下一代5-10MW 风力机的设计将更多的采用碳纤维。
 
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