在风机叶片应用之各类型树脂解析

随着现代风力发电技术发展的日趋成熟，风力发电机组正不断向大型化发展，全球兆瓦级机组的市场份额明显增大。2002 年前后，国际风力发电市场上主流机型已经达到1500 千瓦以上。目前，欧洲已批量安装3600 千瓦风力发电机组，美国已研制成功7000 千瓦风力发电机组，而英国正在研制巨型风力发电机组。国际上主流的风力发电机组已达到2 ～ 3MW。
　　而风力发电机组主要构件分五个板块：电机、叶片、变速箱、控制系统、支柱、塔架，其中最关键的部分是叶片，叶片的设计及选材决定着发电机性能与功率，而叶片长度从1980 年的4.5m(55kW)发展到今天的61.5m(5MW)—相当于波音747 飞机机翼。而在风力发电机组中，复合材料部件主要有：叶片，机舱罩，导流罩等，其中用量最大的就是叶片，而叶片链接着风力发电装置的转子，所以叶片的叶形设计结构形式直接影响风力发电装置的性能和功率，是发电的核心部分，占整个风机电组成本的15% ～ 20%。
　　风机叶片具有尺寸大，外形复杂、精度、强度、表面粗糙度要求高，质量分布均匀等特点。而采用复合材料制造风机叶片可以充分利用复合材料的特性，对叶片的强度、刚度以及固有频率等基本参数进行优化设计，对于复杂的外形和表面要求，利用复合材料可以制作出形状复杂，质量轻、高强度的叶片，而且维修性能好，周期短，可以现场施工；由于复合材料具有疲劳强度高，缺口敏感性低，内部阻尼大，耐候性优良的特点，所以利用复合材料来制作风机叶片可以取得优异的综合性能。
　　风机叶片主要由树脂和增强体所组成，增强体材料主要是玻璃纤维或与碳纤维混杂。另一方面，在玻璃纤维厂家的努力下，高模数或超高模数的玻璃纤维也渐渐的推出能够符合更大叶片的需求；而在风机叶片树脂上，主要有不饱和聚酯、环氧乙烯基酯及环氧树脂，兆瓦级以上的风机叶片树脂，基本上都是环氧树脂，有少数制造商采用环氧乙烯基酯树脂或不饱和聚酯，目前全球风机叶片材料仍以环氧树脂系统为主，在这里针对三种树脂的特性及应用做一个简介。（详细内容请下载附件）