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风电机在恶劣的环境中长期不停运转，不仅要承受强大的风载荷，还要经受气体冲刷、砂石粒子冲击，以及强烈的紫外线照射等外界侵蚀。叶片的材料越轻、强度和刚度越高，叶片抵御载荷的能力就越强，叶片就可以做得越大，它的捕风能力也就越强。因此，轻质高强、耐蚀性好、具有可设计性的复合材料是目前大型风机叶片的首选材料。
风力发电机组在恶劣的环境中长期不停运转，不仅要承受强大的风载荷，还要经受气体冲刷、砂石粒子冲击，以及强烈的紫外线照射等外界侵蚀。在风力发电初期，由于发电机功率小，所需的叶片尺寸也小，其质量分布的均匀性对发电机和塔座的影响并不明显。叶片的类型主要有木制叶片、布蒙皮叶片、钢梁玻璃纤维蒙皮叶片、铝合金等弦长挤压成型叶片等。随着风力发电功率的不断提高，安装发电机的塔座和捕捉风能的叶片也越做越大，叶片的重量也越来越大，对叶片的要求也越来越高：重量轻且分布均匀，外形尺寸精度控制准确；具有最佳的疲劳强度和机械性能，能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验；叶片旋转时的振动频率特性曲线正常，传递给整个发电系统的负荷稳定性好；耐腐蚀、抗紫外线照射和抗雷击的性能好；发电成本较低，维护费用低。叶片的材料越轻、强度和刚度越高，叶片抵御载荷的能力就越强，叶片就可以做得越大，它的捕风能力也就越强。因此，轻质高强、耐蚀性好、具有可设计性的复合材料是目前大型风机叶片的首选材料。
1、玻璃纤维复合材料风机叶片
玻璃纤维增强聚酯树脂和玻璃纤维增强环氧树脂是目前制造风机叶片的主要材料，E-玻纤则是主要的增强材料。美国的研究表明，采用射电频率等离子体沉积去涂覆E-玻纤，可降低纤维间的微振磨损，其耐拉伸疲劳强度就可以达到碳纤维的水平。为了更好的发挥E-玻纤，在结构中的强度和刚度作用，使其能与树脂进行良好匹配，目前已经开发了单轴向、双轴向、三轴向、四轴向甚至三维立体结构设计得到更好的体现。但是，E-玻纤密度较大，随着叶片长度的增加，叶片的质量也越来越重，如图所示，完全依靠玻璃纤维复合材料作为叶片的材料已经逐渐不能满足叶片发展的需要。例如，采用玻璃纤维增强聚酯树脂作为叶片用复合材料，当叶片长度为19m时，其质量为1.8t；长度增加到34m时，叶片质量为5.8t；如叶片长度达到52m时，则其质量高达21t。叶片越重，对风电机和塔座要求就越高，同时也影响到发电机组的性能和效率，因此，需要寻找更好材料以适应大型叶片发展的要求。
