尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家，大家上午好！我的報(bào)告內(nèi)容是風(fēng)電葉片用高性能玻纖織物的創(chuàng)新研究。我的報(bào)告主要是泰山玻纖的風(fēng)電產(chǎn)品和我們這個(gè)課題就是高性能玻纖織物的一個(gè)研究。
泰山玻纖是中國(guó)5大玻纖生產(chǎn)上，中國(guó)3大玻纖企業(yè)之一，隸屬于中國(guó)建材集團(tuán)。我們是以玻璃纖維和機(jī)器織品的國(guó)有企業(yè)。我們致力于玻纖材料的拓展和創(chuàng)新。從1992年開始籌建，1997年建成了中國(guó)第一條萬(wàn)噸無(wú)堿玻璃纖維生產(chǎn)線。2004年我們進(jìn)入了電子紗生產(chǎn)領(lǐng)域。2007年加入了中國(guó)中材集團(tuán)，2010年推出了TCR玻璃纖維，正式進(jìn)入風(fēng)電領(lǐng)域。在2014年與OCV合作生產(chǎn)了AR耐堿玻璃纖維，并且生產(chǎn)了SoneHM玻璃纖維。
這是我們權(quán)屬公司，也就是說除了泰安的本部還有明天參觀的滿莊新區(qū)，另外在鄒城公司有一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)，那里主要是生產(chǎn)電子紗電子布，另外在南豐，還有北美公司等等。
從1997年生產(chǎn)E玻璃纖維開始到2005年ECR纖維推出，一直到2009-2010年，HMG纖維和TCR纖維推出，到2014年在耐堿玻纖和S-YHM高強(qiáng)玻璃纖維的推出，這是我們整個(gè)玻璃纖維的研發(fā)里程。
現(xiàn)在我們有七大類近2000種規(guī)格的玻纖及制品在產(chǎn)，包括無(wú)堿粗紗，耐堿纖維，短切纖維、熱塑產(chǎn)品、耐堿、多軸產(chǎn)品、細(xì)紗、電子布、方格布，能給客戶提供全方位的產(chǎn)品支撐。
2015年泰山玻纖獲得了國(guó)家工信部首批智能制造的稱號(hào)，從玻璃源、窯爐、拉絲等等有全方位比較先進(jìn)的智能化工廠。
目前泰山玻纖的風(fēng)電產(chǎn)品可以提供通用性的TCR纖維，還有高模量的HMG纖維，還有最高模量的SYHM纖維，還有一系列的產(chǎn)品，912、920W、912、920W、920WH可以提供對(duì)環(huán)氧、乙烯基系列產(chǎn)品提供支撐。
我們現(xiàn)在能夠進(jìn)行單軸向織物，雙軸向、三軸、四軸等一系列產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)。這個(gè)地方是我們列舉了從E玻纖到TCR，以及HMG和SY的基本數(shù)據(jù)表，從拉伸強(qiáng)度和拉伸模量，在這個(gè)地方TCR、HMG和SYMH，拉伸強(qiáng)度分別得到了有效提升。
我們從現(xiàn)在有的TCR、HMG和S-1HM在1200克單向布，模量從TCR的42左右到HMG的47-48之間，WNBEI到S-1HM到49-51之間，隨著葉片的大型化、輕量化、低成本化需求還有我們新設(shè)計(jì)的葉片對(duì)材料的性能提出了更高的要求，新的要求希望我們?cè)谀Ａ磕苓_(dá)到51、52以上，如果我們是在玻璃纖維不改變它的玻璃成分的情況下，玻璃纖維性能一定的情況下，我們?cè)诳椢锓矫嬖鯓油ㄟ^織物的制造工藝的改變或者創(chuàng)新，來提升織物的一些性能。所以我們考慮在這方面進(jìn)行了一個(gè)想法、探討和驗(yàn)證，在高性能織物的想法研究，還有層壓板，對(duì)織物進(jìn)行研究之后進(jìn)行了一系列的層壓板的數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)結(jié)果把應(yīng)用于織物，對(duì)于葉片生產(chǎn)來講，成本的降低我們做了一個(gè)分析。
從彈性模量的定律來講，模量就等于纖維的模量和它的體積相乘加上樹脂的模量和它的體積比。我們考慮怎么樣提高通過織物結(jié)構(gòu)，織物工藝的變化提升織物的性能那個(gè)方面考慮改變織物結(jié)構(gòu)。改變織物結(jié)構(gòu)主要考慮它的0度方向上的克重占比。二是提高玻纖織物的整體克重，減少它的層間空隙，提高纖維含量，還有降低織物的厚度，整個(gè)復(fù)合材料它整體厚度有所下降，它的纖維的占比有所提升，那我們?cè)谶@一系列的方面做了一些試驗(yàn)和研究。
層壓板的制作基本上按照常規(guī)的一個(gè)方式方法。
經(jīng)過一系列的驗(yàn)證TCR玻纖、HMG玻纖和S-1HM玻纖分別的對(duì)照，在這個(gè)表里僅列舉了1200、1500，另外還做了1400和1560。在這個(gè)方面我們可以看出它的在拉伸強(qiáng)度方面有一定的提升，尤其是主要還是供表現(xiàn)在它的0度拉伸模量。它從41-42左右到了44、45左右，HMG從7、8到了50，我們的SYM從49-50左右提升到了51左右，SYM纖維在1560克度拉伸到53.68，它的纖維含量分別有一個(gè)提升。同時(shí)看壓縮性能，壓縮性能上1500克比1200克也有一個(gè)提高。在它的剪切性能，剪切性能我們認(rèn)為它基本相當(dāng)，因?yàn)檎w的含量沒有發(fā)生太大變化。
通過這些數(shù)據(jù)來看，我們認(rèn)為它的力學(xué)性能，尤其是在追求大葉片時(shí)在模量提升需求得到了一定的提升，大家更關(guān)注的就是它的工藝性能和疲勞性能等等。我們也做了一個(gè)多層的浸透實(shí)驗(yàn)對(duì)比，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)看出基本能夠滿足葉片生產(chǎn)中對(duì)于灌注的工藝需求。
纖維含量提升了疲勞性能怎么樣？這是大家可能最關(guān)注的一方面。我們把1200、1500等等的進(jìn)行了一個(gè)疲勞的對(duì)比，從疲勞數(shù)據(jù)來看斜率能夠滿足以上的指標(biāo)，纖維含量也是在做疲勞的時(shí)候是單獨(dú)做，纖維含量也是提升的。
我們的結(jié)論就是在原絲不進(jìn)行改變的情況下，玻璃成分不進(jìn)行改變的情況下，通過制造工藝的變化，我們做的高克重產(chǎn)品對(duì)于織物層壓板的纖維含量及力學(xué)性能有所提高，可以在一定程度上尤其推出SYHM纖維和HMG纖維能夠寨葉片上滿足更高模量材料的需求。同時(shí)浸透和浸穿時(shí)間可以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。另外疲勞性能纖維含量沒有看出直接的負(fù)面影響。
我們也進(jìn)行了一個(gè)織物在葉片中成本核算分析。這是委托葉片工作設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了一個(gè)模型分析。我們當(dāng)然是在主梁材料的替代，以等剛度替換的模式，也就是以1500作為一個(gè)參考點(diǎn)，當(dāng)然我們也有1400、1500、1560參考點(diǎn)，同時(shí)以它的設(shè)計(jì)值取值，灌注后單層厚度1500是1.04mm，1200灌注后是0.87mm，這個(gè)我們做了一個(gè)分析，就是說等量替代的時(shí)候總體厚度有所下降。
在這個(gè)地方我們參考了以56.8葉片做了一個(gè)核算，如果是使用原來HMG，比如說1200克，我們用1500克去替代的情況下，等剛性可以從62層減到45層，當(dāng)然45層是1500克，它整體的主梁重量由3982降至3461，整體理論減重521公斤。纖維減重398，樹脂減重123。因?yàn)檫@個(gè)數(shù)據(jù)做得比較早，根據(jù)玻纖的價(jià)格和樹脂的價(jià)格進(jìn)行測(cè)算，可以降低9000多元，當(dāng)然這個(gè)價(jià)格是每個(gè)公司可能不同。整體這個(gè)表和前面那個(gè)表，這個(gè)我們是經(jīng)過葉片設(shè)計(jì)人員的確認(rèn)。
通過這個(gè)研究和結(jié)果，我們推出高克重的推廣應(yīng)用。我們有一個(gè)HMG的1400克、1500克，1560克和S-1HM的纖維的幾個(gè)規(guī)則供大家選擇。這個(gè)1560克強(qiáng)度是1300，模量是52.68這是前幾天我們剛出來的一組數(shù)據(jù)，纖維含量達(dá)到76.8，模量達(dá)到53.68，新的一輪測(cè)試。我們希望能夠給我們各個(gè)設(shè)計(jì)單位、葉片廠提供選擇。
我的匯報(bào)結(jié)束，歡迎行業(yè)的各位同仁經(jīng)常到公司來進(jìn)行指導(dǎo)交流，也預(yù)祝會(huì)議取得圓滿成功，謝謝！
