風(fēng)力機(jī)葉片材料的選擇與評價(圖表)

　　2.2.7 樹脂與纖維之間的浸潤性，其測試方法同增強(qiáng)材料。
　　2.3 膠粘劑
　　目前葉片多采用兩個半模膠接合模而成，膠粘劑是葉片的重要結(jié)構(gòu)材料，直接關(guān)系到葉片的強(qiáng)度和剛度，要求膠粘劑具有較高的強(qiáng)度、良好的韌性和良好的操作工藝性。葉片用膠粘劑有環(huán)氧膠粘劑和聚氨酯膠粘劑，目前以環(huán)氧膠粘劑為主。
　　2.3.1 本體性能。主要包括膠粘劑澆鑄體的拉伸性能、壓縮性能、彎曲性能和沖擊韌性等力學(xué)性能以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
　　2.3.2 填充性能。膠粘劑堆積30mm 高，直到凝膠或進(jìn)行下一步工序時仍能保持初始狀態(tài)。
　　2.3.3 放熱峰溫度和凝膠時間。放熱峰溫度要低，凝膠時間應(yīng)不小于120min，掌握凝膠時間和放熱峰溫度，有利于控制膠粘劑的一次施工用量。
　　2.3.4 拉伸剪切性能。這是表征膠粘劑的一項重要指標(biāo)。測試基材為玻璃鋼- 玻璃鋼。
　　2.3.5 拉伸剪切疲勞性能。模擬葉片在不同風(fēng)況下的工作情況，用來預(yù)測葉片內(nèi)膠粘劑的最終運(yùn)行情況，要求循環(huán)107 次后不失效，是保證葉片壽命的關(guān)鍵性能。
　　2.4 芯材
　　芯材是葉片的關(guān)鍵材料之一，在葉片的前緣、后緣以及剪切肋等部位，一般采用夾層結(jié)構(gòu)來增加結(jié)構(gòu)剛度，防止局部失穩(wěn)，提高整個葉片的抗載荷能力。葉片常用芯材為PVC 泡沫和Balsa。
　　大型葉片的發(fā)展，對葉片的重量、質(zhì)量、成本以及材料的一致性提出新的要求，現(xiàn)已開發(fā)出新型芯材在風(fēng)能行業(yè)中逐漸得到應(yīng)用和認(rèn)可，是未來重要芯材，主要包括：
　　2.4.1 聚對苯二甲酸乙二醇酯泡沫（PET）。成本效益好，可為風(fēng)電葉片提供有益的物理性能，并且可以回收利用。
　　2.4.2 聚甲基丙烯酰亞胺（PMI） 泡沫。100% 閉孔結(jié)構(gòu)可以防止樹脂被吸入泡沫內(nèi)部，減少葉片的重量，具有較高的耐疲勞性能，提高葉片使用壽命。
　　2.4.3 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料芯材。由玻璃纖維和閉孔低密度泡沫組成，可以滿足葉片優(yōu)化設(shè)計，降低葉片的重量和成本，尺寸穩(wěn)定，密度均勻性能很好，提高葉片均勻性。芯材的選擇主要考慮三個方面的因素：力學(xué)性能（強(qiáng)度、剛度和密度）要求、工藝要求（承受的溫度、制品形狀、芯材的加工等）和價格。
　　現(xiàn)以PVC 泡沫和Balsa 的性能要求為例，主要包括芯材的密度、壓縮性能和剪切性能，其性能指標(biāo)見表3 和表4。同時需要對芯材的夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)性能測試，包括拉伸、壓縮、剪切、彎曲和剝離性能。