风力机叶片材料的选择与评价(图表)

1.引言
　　叶片是风力发电机中最基础和关键部件，对风力机组的发电效率、运行安全起着至关重要的作用，其良好的设计、稳定的质量和优越的性能是保证风电机组正常运行的重要因素。叶片在工作中要承受风载荷、砂粒冲刷、紫外线照射、盐雾腐蚀等外界因素的作用，要求叶片具有比重轻、最佳的疲劳性能和机械性能，能经受极端恶劣条件和随机负荷的考验，具有良好的耐紫外线性能、耐腐蚀性能和良好的稳定性。
　　叶片材料的选择是叶片设计的关键，优良的材料是风力机叶片具有优良特性的重要保证。现今国内风电行业形势严峻，市场竞争激烈，同时叶片向大型化方向发展，使得替代材料的选择和先进材料的开发显得尤为重要。国内目前尚未有特定的标准和评定方法，结合国内外叶片材料的要求及实际生产要求，主要从基体材料、增强材料、胶粘剂和芯材等几方面对叶片材料进行分析，提出选材的相关要求和方法。
　　2.叶片材料体系
　　复合材料叶片大多采用组装方式制造，一般是先在特有的模具上分别成型叶片主梁、腹板及其他部件，然后在主模具上把两个壳体、腹板及其它部件通过结构胶粘剂胶接组装在一起，合模加压固化后制成整体叶片。目前国内以真空辅助灌注工艺为主，其主要材料为增强材料、基体材料、芯材和胶粘剂。
　　2.1 增强材料
　　增强材料主要起着承载载荷的作用， 包括E- 玻璃纤维、S- 玻璃纤维、M- 玻璃纤维、碳纤维以及超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维等新型纤维。