一、風力發電機葉片是什么材料做的

用于加工葉片的(de)材料(liao)有木頭、金(jin)屬、工程塑料(liao)、玻璃鋼等。

1、木制葉片及布蒙皮葉片

近代的微、小型風力發電機也(ye)有采用(yong)木(mu)(mu)制(zhi)葉片(pian)的，但木(mu)(mu)制(zhi)葉片(pian)不易(yi)做成扭曲型。大、中型風(feng)力(li)發電機很少用(yong)木(mu)(mu)制(zhi)葉片(pian)，采用(yong)木(mu)(mu)制(zhi)葉片(pian)的也(ye)是用(yong)強度很好的整(zheng)體木(mu)(mu)方做葉片(pian)縱梁來承(cheng)擔(dan)葉片(pian)在工(gong)作時所必須承(cheng)擔(dan)的力(li)和彎(wan)矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉(xie)(xie)(xie)片(pian)在近代采(cai)用(yong)鋼(gang)管或D型(xing)型(xing)鋼(gang)做(zuo)縱梁(liang)，鋼(gang)板(ban)做(zuo)肋梁(liang)，內填泡沫塑料外覆玻璃鋼(gang)蒙皮的(de)機構(gou)形式，一般在大(da)型(xing)風力發電機上使用(yong)。葉(xie)(xie)(xie)片(pian)縱梁(liang)的(de)鋼(gang)管及(ji)D型(xing)型(xing)鋼(gang)從(cong)葉(xie)(xie)(xie)根至葉(xie)(xie)(xie)尖的(de)截面應逐漸變小，以滿(man)足(zu)扭曲葉(xie)(xie)(xie)片(pian)的(de)要求(qiu)并(bing)減輕葉(xie)(xie)(xie)片(pian)重(zhong)量，即做(zuo)成等強度梁(liang)。

3、鋁合金等弦長擠壓成型葉片

用鋁合金(jin)(jin)擠壓成型的(de)等弦長(chang)葉(xie)片易(yi)于制造，可聯系生(sheng)產(chan)，又(you)可按設計要求的(de)扭(niu)(niu)曲進行扭(niu)(niu)曲加工(gong)，葉(xie)根(gen)與輪(lun)轂連接(jie)的(de)軸(zhou)及法蘭可通過焊(han)接(jie)或螺栓連接(jie)來(lai)實現。鋁合金(jin)(jin)葉(xie)片重(zhong)量輕、易(yi)于加工(gong)，但(dan)不能(neng)做到從葉(xie)根(gen)至(zhi)葉(xie)尖漸縮的(de)葉(xie)片，因為(wei)世界(jie)名國尚(shang)未解決這種擠壓工(gong)藝(yi)。另(ling)外(wai)，鋁合金(jin)(jin)材(cai)料在空氣中(zhong)的(de)氧化(hua)和老化(hua)問題也值得(de)研究(jiu)。

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4、玻璃鋼葉片

所謂玻(bo)璃(li)鋼（glass fiber reinforced plastic，簡稱GFRP)就是環氧樹(shu)(shu)脂(zhi)、不飽和樹(shu)(shu)脂(zhi)等(deng)塑(su)料(liao)滲入(ru)長度(du)不同(tong)(tong)的(de)玻(bo)璃(li)纖維或碳纖維而做成(cheng)的(de)增(zeng)(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)。增(zeng)(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)強(qiang)度(du)高、重量(liang)輕(qing)、耐老化，表(biao)面可再纏玻(bo)璃(li)纖維及涂環氧樹(shu)(shu)脂(zhi)，其他部(bu)分填充泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)。泡(pao)沫(mo)在葉(xie)片中主要作用是在保證其穩定(ding)性的(de)同(tong)(tong)時降(jiang)低葉(xie)片質(zhi)量(liang)，使葉(xie)片在滿(man)足剛度(du)的(de)同(tong)(tong)時增(zeng)(zeng)大捕風面積。

從泡(pao)(pao)沫(mo)的(de)(de)力學(xue)性能(neng)和價(jia)格等因(yin)素考慮，被用(yong)于風力發(fa)電葉片芯材(cai)的(de)(de)泡(pao)(pao)沫(mo)主要有(you)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氯乙(yi)烯(xi)(xi)(PVC)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)苯(ben)乙(yi)烯(xi)(xi)(PS)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(PUR)、丙(bing)烯(xi)(xi)腈(jing)-苯(ben)乙(yi)烯(xi)(xi)(SAN)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚酰亞胺(an)(PEI)及聚(ju)(ju)(ju)(ju)甲基丙(bing)烯(xi)(xi)酰亞胺(an)PMI)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)對苯(ben)二(er)(er)甲酸乙(yi)二(er)(er)醇酯(PET)等。PVC泡(pao)(pao)沫(mo)使(shi)用(yong)最為(wei)廣泛(fan)，也是第一種用(yong)在承載(zai)構(gou)件夾層(ceng)結構(gou)中的(de)(de)結構(gou)泡(pao)(pao)沫(mo)芯材(cai)，也稱為(wei)交聯(lian)PVC。此(ci)泡(pao)(pao)沫(mo)屬于熱固性泡(pao)(pao)沫(mo)，由德(de)國人林德(de)曼在20世紀30年(nian)代后期發(fa)明的(de)(de)。

而(er)PET泡(pao)沫(Airex)是(shi)最近幾年才開始(shi)研制生產的(de)泡(pao)沫，屬于熱(re)塑性泡(pao)沫，生產工(gong)藝為擠(ji)(ji)(ji)出發(fa)泡(pao)，但與PS泡(pao)沫不同的(de)是(shi)其(qi)擠(ji)(ji)(ji)出的(de)寬度(du)有限，所以(yi)(yi)擠(ji)(ji)(ji)出后要通過熱(re)熔(rong)粘接將其(qi)拼(pin)接成較大(da)的(de)泡(pao)沫體(ti)以(yi)(yi)方便使用。

玻璃纖維的質(zhi)量還可以(yi)通過表面改性、上漿和涂覆加(jia)以(yi)改進(jin)，其單位（kW）成本(ben)較低。

5、碳纖維復合葉片

隨(sui)著風力發電產業的(de)發展，對(dui)葉(xie)片(pian)的(de)要求(qiu)越來(lai)越高。對(dui)葉(xie)片(pian)來(lai)講，剛(gang)度(du)也是一個十分(fen)重要的(de)指標。研(yan)究表明，碳纖維（carbon fiber，簡(jian)稱CF）復(fu)合材料(liao)(liao)葉(xie)片(pian)剛(gang)度(du)是玻(bo)璃鋼復(fu)合葉(xie)片(pian)的(de)兩(liang)至三倍。雖然碳纖維復(fu)合材料(liao)(liao)的(de)性能大(da)大(da)優于玻(bo)璃纖維復(fu)合材料(liao)(liao)，但(dan)價格昂(ang)貴，影響了它在風力發電大(da)范圍(wei)應(ying)用。因(yin)此，全球各大(da)復(fu)合材料(liao)(liao)公司正在從原材料(liao)(liao)、工藝技(ji)術、質量(liang)控制等各方面深入研(yan)究，以求(qiu)降低(di)成本(ben)。

二、風力發電機葉片對材料的要求

葉片是風力發電機中最(zui)基(ji)礎和(he)(he)最(zui)關(guan)鍵的部件，其良好的設計，可(ke)靠的質量(liang)和(he)(he)優越的性能是(shi)保證機組正常穩(wen)定運(yun)行的決定因素。為確保在野外極其惡劣(lie)環境中長期(qi)不停、安全(quan)地運(yun)行，對(dui)葉片材(cai)料(liao)的要(yao)求(qiu)是(shi)：

1、密度(du)輕且具(ju)有(you)最(zui)佳的疲勞強(qiang)度(du)和力學性能，能經受(shou)暴風等極端惡劣條(tiao)件和隨機負(fu)載(zai)的考驗。

2、葉片(pian)的彈性、旋轉時的慣性及其振(zhen)動頻率特性曲(qu)線都正常(chang)，傳遞(di)給整(zheng)(zheng)個(ge)發電系統(tong)的負載(zai)穩定(ding)性好，不得在(zai)失(shi)控（飛車）的情況下載(zai)離心(xin)力的作用下拉斷并(bing)飛出，亦不得在(zai)風(feng)壓的作用下折斷，也不得在(zai)飛車轉速以(yi)下范圍內產生(sheng)引起整(zheng)(zheng)個(ge)風(feng)力發電機組的強(qiang)烈共振(zhen)。

3、葉片的(de)材(cai)料必(bi)須保證表面(mian)光滑以減小風阻，粗糙(cao)的(de)表面(mian)亦會被風“撕(si)裂”。

4、不得(de)產生強烈(lie)的(de)電磁波干(gan)擾(rao)和光反射(she)。

5、不允許產(chan)生過大(da)噪聲。

6、耐腐(fu)蝕、紫外(wai)線照(zhao)射和雷(lei)擊性能好。

7、成本較低，維(wei)護費用最低。