一、風力發電機葉片是什么材料做的

用于加工葉片的(de)材料有(you)木頭、金屬、工程塑料、玻璃鋼(gang)等(deng)。

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(cai)用(yong)木制葉(xie)片(pian)(pian)的(de)(de)，但木制葉(xie)片(pian)(pian)不易(yi)做(zuo)成扭曲型(xing)。大、中(zhong)型(xing)風力發電機很(hen)少用(yong)木制葉(xie)片(pian)(pian)，采(cai)用(yong)木制葉(xie)片(pian)(pian)的(de)(de)也(ye)是用(yong)強度很(hen)好的(de)(de)整體(ti)木方(fang)做(zuo)葉(xie)片(pian)(pian)縱梁來承擔葉(xie)片(pian)(pian)在(zai)工作(zuo)時所(suo)必須承擔的(de)(de)力和彎矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉片(pian)在近(jin)代(dai)采用(yong)鋼(gang)(gang)管(guan)或D型(xing)型(xing)鋼(gang)(gang)做縱梁，鋼(gang)(gang)板做肋梁，內填(tian)泡(pao)沫(mo)塑料外覆玻璃鋼(gang)(gang)蒙(meng)皮的(de)機(ji)構形式，一般在大型(xing)風力發(fa)電(dian)機(ji)上使用(yong)。葉片(pian)縱梁的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)及D型(xing)型(xing)鋼(gang)(gang)從葉根至葉尖的(de)截面應逐漸變小，以(yi)滿足扭(niu)曲葉片(pian)的(de)要求并減輕葉片(pian)重量，即做成等強度梁。

3、鋁合金等弦長擠壓成型葉片

用鋁合金(jin)(jin)(jin)擠(ji)壓(ya)成型的(de)等弦長葉(xie)(xie)片易(yi)于制造，可聯(lian)系生產，又可按設計要求的(de)扭(niu)曲進行扭(niu)曲加(jia)工(gong)，葉(xie)(xie)根與(yu)輪轂連(lian)接的(de)軸及法蘭可通過焊接或(huo)螺栓連(lian)接來實(shi)現。鋁合金(jin)(jin)(jin)葉(xie)(xie)片重量(liang)輕(qing)、易(yi)于加(jia)工(gong)，但(dan)不能做(zuo)到從葉(xie)(xie)根至(zhi)葉(xie)(xie)尖漸縮的(de)葉(xie)(xie)片，因為世界名(ming)國尚(shang)未解決(jue)這種擠(ji)壓(ya)工(gong)藝(yi)。另外，鋁合金(jin)(jin)(jin)材料在(zai)空氣(qi)中的(de)氧化和老化問題也值得研究。

該圖片由注冊用戶"天空之城"提供，版權聲明反饋

4、玻璃鋼葉片

所謂玻(bo)璃(li)鋼(gang)（glass fiber reinforced plastic，簡(jian)稱GFRP)就(jiu)是環氧樹(shu)脂、不飽和樹(shu)脂等塑(su)(su)料(liao)滲入長度(du)不同的(de)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)或碳纖(xian)維(wei)而做成的(de)增強塑(su)(su)料(liao)。增強塑(su)(su)料(liao)強度(du)高、重量輕、耐老(lao)化，表面(mian)(mian)可再纏玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)及涂環氧樹(shu)脂，其他部分填充泡(pao)沫塑(su)(su)料(liao)。泡(pao)沫在(zai)葉(xie)片中主要作用是在(zai)保(bao)證其穩定性的(de)同時降低(di)葉(xie)片質量，使(shi)葉(xie)片在(zai)滿足剛度(du)的(de)同時增大(da)捕風面(mian)(mian)積(ji)。

從(cong)泡(pao)沫(mo)的(de)力(li)學(xue)性能和價格等(deng)因素考慮，被(bei)用于(yu)風力(li)發(fa)電葉(xie)片芯材(cai)(cai)的(de)泡(pao)沫(mo)主(zhu)要(yao)有聚(ju)(ju)(ju)(ju)氯乙(yi)烯(xi)(PVC)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)苯(ben)(ben)乙(yi)烯(xi)(PS)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(PUR)、丙(bing)烯(xi)腈-苯(ben)(ben)乙(yi)烯(xi)(SAN)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚酰亞胺(PEI)及聚(ju)(ju)(ju)(ju)甲(jia)(jia)基丙(bing)烯(xi)酰亞胺PMI)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)對苯(ben)(ben)二甲(jia)(jia)酸乙(yi)二醇酯(PET)等(deng)。PVC泡(pao)沫(mo)使用最(zui)為(wei)廣泛，也是第一種用在承(cheng)載構(gou)件(jian)夾層結構(gou)中(zhong)的(de)結構(gou)泡(pao)沫(mo)芯材(cai)(cai)，也稱為(wei)交聯PVC。此泡(pao)沫(mo)屬于(yu)熱固(gu)性泡(pao)沫(mo)，由(you)德國(guo)人林德曼在20世紀30年代后期發(fa)明的(de)。

而PET泡(pao)沫(mo)(Airex)是(shi)最近幾年才開(kai)始研(yan)制生產的泡(pao)沫(mo)，屬于(yu)熱(re)塑性泡(pao)沫(mo)，生產工(gong)藝為擠(ji)出發泡(pao)，但與PS泡(pao)沫(mo)不同的是(shi)其擠(ji)出的寬度(du)有(you)限，所以擠(ji)出后要通過熱(re)熔(rong)粘接(jie)將(jiang)其拼(pin)接(jie)成較大的泡(pao)沫(mo)體以方便使用。

玻璃纖維的(de)質量還可以通過表面改(gai)性、上漿和涂覆加以改(gai)進，其單(dan)位(wei)（kW）成本較低(di)。

5、碳纖維復合葉片

隨(sui)著風力發電(dian)產(chan)業的發展，對(dui)(dui)葉(xie)片(pian)(pian)的要(yao)求(qiu)越來越高(gao)。對(dui)(dui)葉(xie)片(pian)(pian)來講，剛度也是一(yi)個十(shi)分重要(yao)的指(zhi)標(biao)。研究表明，碳纖維（carbon fiber，簡(jian)稱CF）復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)片(pian)(pian)剛度是玻璃(li)鋼(gang)復(fu)合(he)(he)葉(xie)片(pian)(pian)的兩(liang)至(zhi)三倍(bei)。雖然碳纖維復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的性能大大優(you)于玻璃(li)纖維復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，但(dan)價(jia)格昂貴(gui)，影響了它在風力發電(dian)大范(fan)圍應用。因(yin)此，全球(qiu)各(ge)(ge)大復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)公(gong)司正(zheng)在從原材(cai)(cai)料(liao)(liao)、工藝技術、質(zhi)量控(kong)制等各(ge)(ge)方面深入研究，以求(qiu)降低(di)成本。

二、風力發電機葉片對材料的要求

葉片是風力發電機中最基礎(chu)和最關鍵的部件，其良好的設計，可靠的質量(liang)和優越的性能是保證機(ji)組正常穩定(ding)運行的決定(ding)因素。為確(que)保在野(ye)外極其惡(e)劣環境中長期不停(ting)、安全地(di)運行，對葉片(pian)材料的要(yao)求是：

1、密(mi)度輕且具(ju)有最(zui)佳(jia)的(de)(de)疲勞強(qiang)度和(he)力學性能(neng)，能(neng)經(jing)受暴風(feng)等極(ji)端惡(e)劣條件和(he)隨機負載(zai)的(de)(de)考驗(yan)。

2、葉片的彈性、旋轉時的慣性及(ji)其振動頻率特性曲線都正常，傳遞給整個(ge)發電系統的負載穩定(ding)性好，不(bu)得(de)在(zai)失控（飛車）的情況下(xia)載離心力的作用(yong)(yong)下(xia)拉斷并飛出，亦不(bu)得(de)在(zai)風壓(ya)的作用(yong)(yong)下(xia)折斷，也不(bu)得(de)在(zai)飛車轉速以(yi)下(xia)范圍內產生引(yin)起整個(ge)風力發電機組(zu)的強烈共振。

3、葉片的(de)材料(liao)必(bi)須(xu)保(bao)證表面光(guang)滑以減(jian)小風阻，粗糙(cao)的(de)表面亦會被(bei)風“撕裂”。

4、不得產生強烈的電(dian)磁波干擾和光反(fan)射。

5、不允許(xu)產生過大噪聲。

6、耐(nai)腐蝕、紫外線照射和雷擊性能好(hao)。

7、成本較低(di)，維護費用最(zui)低(di)。