玻璃钢材料在风力发电的应用

《玻璃钢材料在风力发电的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、玻璃钢复合材料在风力发电领域中的应用摘要：本文简单介绍了玻璃钢复合材料的特点,以及玻璃钢制品在风力发电领域常用的成型工艺；重点叙述了玻璃钢复合材料在风机叶片、机舱罩、整流罩及其他附件中的应用；提出了目前玻璃钢复合材料在风电发电领域应用存在的问题。具有一定的现实意义和实用价值。关键字：玻璃钢复合材料、风机叶片、机舱罩、整流罩来自世界权威机构的统计：石油、天然气、煤炭等储量的开采年限分别仅有41、61.9、230。日益萎缩的燃料能源使得新能源的发展前景喜人，而新能源的清洁、环保和可再生的突出特点使得其利用与

2、发展在全球经济的发展大局中不断升温。上世纪70年代以来，新能源开发利用受到世界各国的普遍重视，许多国家都将开发利用新能源作为提高能源安全、应对气候变化和实施可持续发展战略的重要途径。最近几年，随着国际石油价格的大幅攀升以及《京都议定书》的生效，新能源发展愈加成为国际能源领域的热点。从目前新能源的资源状况和技术发展水平来看，水能、风能、生物能和太阳能已经成为发展重点。其中，风电技术已基本成熟，开发成本接近常规能源，未来将会继续保持较快的发展速度。到2006年底，世界风电装机总容量达到了7500万千瓦，过去

3、10年中年均增长28%，已成为继火电、水电和核电之后的第四大主要发电电源。在风力发电领域玻璃钢复合材料扮演着重要角色，它是风力发电机叶片、机舱罩、整流罩等部件的主要制作材料，它的性能好坏直接决定着风机的工作效率和使用寿命。因此，研究玻璃钢复合材料的特点、性能、制作工艺、常用制品并能在风力发电领域有效的加以利用具有一定的使用价值和重要的现实意义。1.玻璃钢复合材料1)玻璃钢复合材料简介玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。玻璃纤维是由不同成分的

4、玻璃为原料，经熔融后拉丝制得的，其直径为0.1～30微米不等,它是应用很广的一种无机材料。用于玻璃钢的玻璃纤维主要是玻璃布、玻璃带、玻璃纤维合股纱和攻璃纤维表面毡等。在玻璃钢中，树脂则是基体材料。通常树脂合显约为玻璃钢制品重量的20～80％。树脂的性能对玻璃钢的性能有着直接的影响。常用的热固性树脂中，主要有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂。而目前用得最多的是不饱和聚酯树脂，环氧树脂及酚醛树脂次之。不同的树脂对应不同的玻璃钢制品，其性能有着明显的差异。相对聚酯玻璃钢来说，环氧玻璃钢机械性能、耐腐蚀性都比

5、较优越，但其成型较为困难，价格昂贵，毒性大。在风电领域环氧玻璃钢主要用于叶片的制作，聚酯玻璃钢用于机舱罩、整流罩等其他玻璃钢零部件的制作。1)玻璃钢复合材料的特点a)轻质高强相对密度在1.5～2.0之间，只有碳钢的1/4～1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以和高级合金钢相比。b)耐腐蚀性能好FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。。FRP热导率低，是优良的绝热材料,室温下

6、为1.25～1.67kJ/(m·h·k)，只有金属的1/100～1/1000。c)可设计性好可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，也可以充分选择材料来满足产品的性能。d)工艺性能优良以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。2)风力发电中的玻璃钢制品主要成型方法a)手糊法操作简单、成本低，但产品质量不稳定，主要用于整体制品和机械强度不高的大型制品。目前手糊法是制作叶片、机舱罩、整流罩的

7、主要成型方法。b)真空导入法真空导入法的原理是：一个真空袋与模具形成的耐压密闭腔内先填满纤维增强材料，再用压力将液态树脂注入模腔使其浸透增强纤维，然后固化成型。密闭成型，产品尺寸和外型精度高，适合成型高质量的复合材料整体构件；制品表在光洁度高；成型效率高，环境污染小。工艺属于半机械化的复合材料成型工艺，工人只需将设计好的纤维制品按照工艺要求铺好，然后表面铺设真空袋，与模具形成密闭腔，然后用空压机抽真空并保持恒定压力，使真空袋紧贴纤维制品，随后注射已配比好的树脂，注射树脂时通过压力表密切注意密闭腔内压力的

8、变化，出现大的变化时应立即停止注射树脂，检查密闭性并修复，这样形成的产品气泡少、树脂淤积少、纤维得到了充分浸润。与手糊工艺相比，不但节约了粘接工艺的各种工装设备，而且节约了工作时间，提高了生产效率，降低了生产成本。同时由于采用了低粘度树脂浸润纤维以及采用加温固化工艺，大大提高了复合材料的质量和生产效率。a)夹层结构夹层结构一般是由三层材料制成的复合材料，采用夹层构方式是为了提高材料的有效利用率和减轻结构重量、增加基体刚度。根据所用的芯材种类