风电叶片是风力发电机组的关键核心部件,约占风电机组成本的20%,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。叶片在运行中要接受紫外线、风沙、雨蚀、盐雾、湿热、温差等的侵蚀,因此叶片涂料对保护叶片防止老化、磨损起到关键性的作用。
国外风电叶片涂层发展现状
在国外风力发电发展100多年的历程中,叶片材料经历了木制叶片、布蒙皮叶片、铝合金叶片等。随着联网型风力发电机的出现,风力发电进入高速发展时期,传统材料的叶片在日益大型化、商业化的风力发电机组上使用时,某些性能已达不到要求,具有高性能高强度的复合材料叶片发展起来。
随着叶片材料由不饱和聚酯复合材料到玻璃纤维环氧复合材料的演变,叶片保护涂层也经过了树脂胶衣到保护涂料的变化。国外涂料生产企业如 Mankiewicz,Basf-Relius,Mega,Bergolin等公司在叶片涂层保护方面拥有多年的经验,其涂料产品体系各具特点。
国内风电叶片涂层发展现状
我国的风电产业较欧洲国家起步晚,许多风电企业的产品设计原型来源于国外,风电企业供应商名录中国外企业占据绝大多数,风电叶片保护涂料基本上也都是国际品牌。产品主要依赖进口,供货周期较长,涂装成本相对较高。目前国内风电行业竞争的日益激烈,风电叶片的价格不断降低,加快了性价比较好的国产风电叶片涂料的发展。由于国内叶片涂料发展较晚,还没有统一的行业标准,现多以模仿进口产品为主。考虑到我国风场运行环境的特殊性,进口成熟产品同样面临是否能完全适合我国风场运行环境对叶片保护的成功经验。
国家科技部在2009年发布的国家高技术研究发展计划(863计划)新材料技术领域“MW风力发电机组风轮叶片原材料国产化”重点项目中,风电叶片表面保护涂料规模化制备技术研究作为研究内容被列入。
风电叶片漆技术指标
项目
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检测方法
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技术指标
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附着力(拉开法) MPa
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GB/T5210-2006
ISO4624:2002
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≥12
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耐磨性,1000g/1000r
(CS-10),mg
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GB/T1768-2006
ISO7784-2:1997
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≤30
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柔韧性,mm
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GB/T1731-1993
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1
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耐冲击性,cm
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GB/T1732-1993
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≥50
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耐碱性,2%NaOH,96h
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GB/T9274-1988
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无起泡、脱落、变色和失光现象
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耐酸性,3%H2SO4,96h
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GB/T9274-1988
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无起泡、脱落、变色和失光现象
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项目
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检测方法
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技术指标
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耐盐雾性,2000h
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GB/T1771-2007
ISO7253:1996
GB/T1766-2008
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≤1级,
无起泡、开裂、脱层
附着力保持≥80%
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耐人工加速老化,2000h
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GB/T14522-2008
GB/T1766-2008
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≤1级,
无起泡、开裂、脱层
附着力保持≥80%
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耐弯曲性,mm
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GB/T6742-2007
ISO1519:2002
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≤10
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耐温变性
10个周期
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-40℃2h,(23±2)℃
10min,50℃2h为一个周期
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涂层无起泡、开裂、剥落
变色、失光等现象
附着力保持≥80%
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