| 風力機葉片[YePian]的制造已建立于熱固性復合材料[FuHeCaiLiao]技術的基礎上。但熱塑性[ReSuXing]復合材料[FuHeCaiLiao]能賦予可回收性和其他優(yōu)點。當增強熱塑性[ReSuXing]塑料[SuLiao]用于生產(chǎn)風輪葉片[YePian]時，與熱固性塑料[SuLiao]相比，它可提供重大的優(yōu)勢。首先，熱塑性[ReSuXing]塑料[SuLiao]在加熱時有可塑性，并且保持塑性，而不像熱固性塑料[SuLiao]永久堅硬。因此，在使用壽命的后期，熱塑性[ReSuXing]葉片[YePian]能通過加熱成型一些東西，進行回收再利用。假定葉片[YePian]制造現(xiàn)在每年要使用幾十萬噸復合材料[FuHeCaiLiao]，這就將形成一個越來越重要的市場效益。 1. 優(yōu)勢與劣勢 優(yōu)勢一：可回收再利用 在使用壽命的后期，熱塑性[ReSuXing]葉片[YePian]能通過加熱成型一些東西，進行回收再利用。 優(yōu)勢二：固化周期短 熱塑性[ReSuXing]塑料[SuLiao]還能解決固化周期的障礙，這種障礙現(xiàn)在減慢了熱固性葉片[YePian]的生產(chǎn)速度。成型的葉片[YePian]可以在加熱下脫模，進一步加速生產(chǎn)過程。部件可以通過加熱局部界面和焊接來共固化或連接。小部件能采用粒料注射成型。 優(yōu)勢三：強度、剛度更高 增強熱塑性[ReSuXing]塑料[SuLiao]在相同重量下可以比熱固性塑料[SuLiao]強度更高，這樣就能形成更輕的結構。對這些塑料[SuLiao]進行葉片[YePian]設計優(yōu)化可以形成不同構造的結構。例如，通過設計一個葉片[YePian]，使它更像一個飛機機翼，用肋板和梁來加強，設計人員就能省掉許多目前用于葉片[YePian]中的結構芯材。泡沫和其他芯材吸收樹脂，增加重量和成本，而且必須加工成形。 在使用中，其抗雨、雪等的侵蝕要優(yōu)于熱固性塑料[SuLiao]，并且通常具有更高的損傷容限，裂縫生長較慢。由于更具延長性，因此熱塑性[ReSuXing]塑料[SuLiao]抗沖擊強度更佳，往往損傷顯示為可見凹痕，而不像熱固性復合材料[FuHeCaiLiao]，是藏于層板中，表面看不出缺陷。 劣勢一：抗疲勞性能差 增強熱塑性[ReSuXing]塑料[SuLiao]的疲勞性能相當差，這是因為纖維和塑料[SuLiao]基體之間較弱的連接。兩者間的連接是機械性的，是纖維四周的基體樹脂在固化過程中的收縮形成的，而不是化學連接。普通的偶聯(lián)劑用來提高玻纖、碳纖和熱固性樹脂的粘接，但對熱塑性[ReSuXing]樹脂不大起作用。 劣勢二：熱/濕性能一般比熱固性樹脂差 熱/濕性能一般比熱固性樹脂差，這是由于熱的濕氣會膨脹基體，松動機械連接，使基體分子鏈沿纖維滑動。此外，大多數(shù)熱塑性[ReSuXing]樹脂加工困難，在熔融狀態(tài)其較高的粘性意味著需要較高的加工溫度和固化壓力，才能確保樹脂能完全地滲透入長纖維連續(xù)纖維。由于需要金屬模具，且能耗較高，因此成本上升。 2. 國內外研究現(xiàn)狀 國外：EireComposites的綠色葉片[YePian]（GreenBlade）項目 在愛爾蘭，Galway 國立大學的復合材料[FuHeCaiLiao]研究單位、Limerick 大學的研究小組和商業(yè)公司[GongSi]EireComposites 已進一步研究了這項最新技術。兩所大學廣泛研究了APLC-12 復合材料[FuHeCaiLiao]，而EireComposites 公司[GongSi]積極開發(fā)液體成型技術，用于生產(chǎn)熱塑性[ReSuXing]復合材料[FuHeCaiLiao]風力機葉片[YePian]和機艙罩。在綠色葉片[YePian]（GreenBlade）項目中，EireComposites 正牽頭進行一項合作（通過其子公司[GongSi]EireComposite Teo），該合作包括三菱重工、Ahlstrom 玻纖公司[GongSi]和Cyclics 公司[GongSi]，共同開發(fā)制造一片12.6 米長的葉片[YePian]樣品，并進行測試。這項工作將自然而然導致未來對全尺寸熱塑性[ReSuXing]復合材料[FuHeCaiLiao]葉片[YePian]的開發(fā)和認證。 國外：丹麥LM公司[GongSi]新葉片[YePian]技術開發(fā)項目Blade King 在幾大葉片[YePian]制造商中，密切關注該項工作的有丹麥LM公司[GongSi]，它是世界上最大的風力機葉片[YePian]制造商。該公司[GongSi]在正常情況下幾乎不能使葉片[YePian]生產(chǎn)足夠快來滿足要求，因此它想把目前的生產(chǎn)周期縮短一半，并作為其最新葉片[YePian]技術開發(fā)項目Blade King的一部分。該公司[GongSi]已被熱塑性[ReSuXing]塑料[SuLiao]能降低生產(chǎn)周期所吸引，它可以作為一個可能的關鍵，到2015年把新品種塑料[SuLiao]推到市場。為了生產(chǎn)超大型葉片[YePian]用于未來海上風力機，高水平的自動化也是所需要的。這是Blade King項目關注的另一焦點：使用自動化纖維鋪層或帶鋪層，加快纖維在模具中的鋪層速度。Riso DTU和Aalborg大學與LM公司[GongSi]一起進行Blade King項目研究工作，丹麥國家先進技術基金提供部分贊助。 國內：中科恒源與RTP公司[GongSi]合作研發(fā)長纖維增強熱塑性[ReSuXing]葉片[YePian] 湖南中科恒源風電產(chǎn)業(yè)科技有限公司[GongSi]設計和制造了適用于未由電網(wǎng)供電地區(qū)的小型風力渦輪機。該公司[GongSi]使用美國RTP公司[GongSi]的長玻璃纖維增強熱塑性[ReSuXing]塑料[SuLiao]來注射成型風輪葉片[YePian]。據(jù)介紹，該公司[GongSi]與RTP公司[GongSi]合作研發(fā)使用很長纖維增強的產(chǎn)品，因為它們在注塑材料中具有最高的強度/重量比。長玻璃纖維增強材料提供高模量和抗沖擊性，不管環(huán)境條件如何，都能保持葉片[YePian]形狀不變。卓越的尺寸穩(wěn)定性可有效防止葉片[YePian]改變迎風角度，從而大大提高渦輪機的效率，尤其是在非常潮濕和非常干燥的條件下。 3.總結 全球風電市場的加速發(fā)展，使葉片[YePian]供應商不僅要擴能，而且要尋找加快生產(chǎn)過程的技術，以滿足未來的需求。熱塑性[ReSuXing]樹脂有潛在的優(yōu)勢可以幫助他們做到這點，同時還加強了超大型葉片[YePian]的結構可行性，并解決葉片[YePian]退役后的可再生問題。對于風能領域，由于其需求逐漸加劇，因此這些真正的塑料[SuLiao]可以證明是一種變革的技術。 ....................... 環(huán)氧樹脂 - m.wkzeq.com.cn -(責任編輯：admin) |