夹芯材料在风力发电行业的应用

     常用的夹芯材料 
    目前，用于复合材料夹层结构的夹芯材料主要有：硬质泡沫、蜂窝和轻木三类。硬质泡沫主要有聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、聚醚酰亚胺（PEI）和丙烯腈一苯乙烯（SAN或AS）、聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）、热塑性聚乙烯（PET）等。
    蜂窝夹芯材料有玻璃布蜂窝、NOMEX蜂窝、棉布蜂窝、铝蜂窝等。蜂窝夹层结构的强度高，刚性好，但蜂窝为开孔结构，与上下面板的粘接面积小，粘接效果一般没有泡沫好。
    轻木夹芯材料是一种天然产品，市场常见的轻木夹芯为Baltek®（博泰克）品牌的SB系列Balsa木。Balsa轻木主要产自南美洲的种植园，由于气候原因，Balsa木在当地生长速度特别快，所以比普通木材轻很多，且其纤维具有良好的强度和韧性，特别适合用于复合材料夹层结构。
    目前，加铝（Alcan）复合材料集团旗下的芯材事业部能够提供种类齐全的芯材产品，拥有多种类型的泡沫产品和厄瓜多尔大部分的轻木种植园，一直引领着复合材料夹层结构芯材的研发和应用。Alcan能够提供AIREX®（艾瑞科斯）品牌的系列硬质泡沫(交联PVC泡沫、线性PVC泡沫、PET泡沫、PEI泡沫、PU泡沫等)，以及质地优良的Baltek®（博泰克）Balsa系列轻木（全球市场份额超过70%），其产品涵盖了复合材料行业的各个应用领域。          
    夹芯材料在风电叶片上的应用 
    夹芯材料是风电叶片的关键材料之一，为增加结构刚度，防止局部失稳，提高整个叶片的抗载荷能力，在叶片的前缘、后缘以及剪切肋等部位，一般都会采用夹层结构。
    目前，用于风电叶片的夹芯材料主要有交联PVC泡沫、Balsa轻木和PET泡沫。典型的设计方案是，把强度较高的Balsa轻木（密度为150 kg/m3）用于承受载荷较大的靠近叶根的部位，交联PVC泡沫（密度为60 kg/m3）用于承载较小的靠近叶尖的部位，从叶根向叶尖方向，夹芯材料的厚度逐渐减小。也有叶片厂家只使用Balsa轻木或泡沫。
    下面以Alcan集团的AIREX®C70/C71泡沫、BALTEK®SB轻木和AIREX®T92泡沫为例，说明这些芯材的特点及其在风电叶片上的应用。 
     叶片用PVC泡沫 
    PVC泡沫实际上是PVC和聚氨酯混合物，但常常都简单的说成PVC泡沫。PVC泡沫耐苯，所以能够和聚酯树脂共同使用。交联PVC泡沫具有很好的静力和动力性能，可以用于承载要求高的产品。使用温度在-240℃~＋80℃之间，并且能够耐多种化学物质腐蚀。