一、風力發電機葉片是什么材料做的

用于加工葉片(pian)的材(cai)料(liao)(liao)有木頭(tou)、金(jin)屬、工程塑料(liao)(liao)、玻璃鋼(gang)等。

1、木制葉片及布蒙皮葉片

近代的微、小型風力發電機也有采(cai)用(yong)木制葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)的，但木制葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)不易做成扭曲型(xing)。大(da)、中型(xing)風力(li)發電機很少用(yong)木制葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)，采(cai)用(yong)木制葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)的也是用(yong)強度很好的整體木方做葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)縱梁來(lai)承擔(dan)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)在工作時所必須(xu)承擔(dan)的力(li)和彎矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉(xie)(xie)片(pian)在近代(dai)采用鋼(gang)管或(huo)D型(xing)(xing)型(xing)(xing)鋼(gang)做(zuo)縱(zong)梁，鋼(gang)板做(zuo)肋(lei)梁，內填泡沫(mo)塑料外覆玻璃鋼(gang)蒙皮的機構形式，一(yi)般在大型(xing)(xing)風力發電(dian)機上使用。葉(xie)(xie)片(pian)縱(zong)梁的鋼(gang)管及D型(xing)(xing)型(xing)(xing)鋼(gang)從葉(xie)(xie)根至葉(xie)(xie)尖的截(jie)面應逐漸變小，以滿足扭曲葉(xie)(xie)片(pian)的要求(qiu)并減輕(qing)葉(xie)(xie)片(pian)重(zhong)量，即(ji)做(zuo)成等(deng)強(qiang)度(du)梁。

3、鋁合金等弦長擠壓成型葉片

用鋁(lv)合(he)金(jin)擠(ji)壓(ya)成(cheng)型的(de)等弦長葉(xie)(xie)片易(yi)于制造，可聯系(xi)生產，又可按設計要求的(de)扭曲(qu)進行(xing)扭曲(qu)加工(gong)，葉(xie)(xie)根與輪(lun)轂連接的(de)軸(zhou)及法蘭可通過焊接或螺栓連接來實現。鋁(lv)合(he)金(jin)葉(xie)(xie)片重(zhong)量輕、易(yi)于加工(gong)，但不能做(zuo)到從葉(xie)(xie)根至葉(xie)(xie)尖漸縮的(de)葉(xie)(xie)片，因為世界名國尚未解決這種擠(ji)壓(ya)工(gong)藝。另外，鋁(lv)合(he)金(jin)材料(liao)在空氣(qi)中(zhong)的(de)氧化和老化問(wen)題也值得研究(jiu)。

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4、玻璃鋼葉片

所謂玻(bo)(bo)璃鋼(gang)（glass fiber reinforced plastic，簡稱GFRP)就是環氧樹(shu)脂、不(bu)飽(bao)和樹(shu)脂等塑(su)(su)料滲入(ru)長度(du)不(bu)同的(de)玻(bo)(bo)璃纖維或碳(tan)纖維而(er)做成的(de)增強塑(su)(su)料。增強塑(su)(su)料強度(du)高、重量(liang)輕、耐老化，表面可再纏(chan)玻(bo)(bo)璃纖維及涂環氧樹(shu)脂，其他部分(fen)填充(chong)泡沫塑(su)(su)料。泡沫在(zai)葉片中主要作用是在(zai)保(bao)證(zheng)其穩定性(xing)的(de)同時降低葉片質量(liang)，使葉片在(zai)滿足剛度(du)的(de)同時增大捕風面積。

從(cong)泡(pao)沫(mo)(mo)的力(li)學(xue)性能和價格等因素考慮，被用(yong)(yong)于風力(li)發電葉片芯材的泡(pao)沫(mo)(mo)主要有聚(ju)氯乙(yi)烯(xi)(xi)(PVC)、聚(ju)苯乙(yi)烯(xi)(xi)(PS)、聚(ju)氨酯(PUR)、丙烯(xi)(xi)腈-苯乙(yi)烯(xi)(xi)(SAN)、聚(ju)醚酰亞(ya)胺(an)(PEI)及聚(ju)甲基(ji)丙烯(xi)(xi)酰亞(ya)胺(an)PMI)、聚(ju)對苯二甲酸乙(yi)二醇酯(PET)等。PVC泡(pao)沫(mo)(mo)使(shi)用(yong)(yong)最為(wei)(wei)廣泛，也(ye)是第一(yi)種用(yong)(yong)在承載構(gou)件夾層結構(gou)中的結構(gou)泡(pao)沫(mo)(mo)芯材，也(ye)稱為(wei)(wei)交聯(lian)PVC。此泡(pao)沫(mo)(mo)屬于熱固(gu)性泡(pao)沫(mo)(mo)，由德國人林德曼在20世(shi)紀30年代后(hou)期發明的。

而PET泡(pao)(pao)沫(Airex)是最(zui)近幾年才開始研制(zhi)生(sheng)產(chan)的泡(pao)(pao)沫，屬(shu)于熱塑性(xing)泡(pao)(pao)沫，生(sheng)產(chan)工藝為擠出(chu)(chu)(chu)發泡(pao)(pao)，但與PS泡(pao)(pao)沫不同的是其(qi)擠出(chu)(chu)(chu)的寬度有限，所以擠出(chu)(chu)(chu)后(hou)要通過熱熔(rong)粘接將其(qi)拼(pin)接成較大(da)的泡(pao)(pao)沫體以方便使用。

玻璃(li)纖(xian)維(wei)的質量還(huan)可以通過表面改(gai)性、上漿(jiang)和涂覆加(jia)以改(gai)進，其單位(wei)（kW）成(cheng)本較低(di)。

5、碳纖維復合葉片

隨著風力發(fa)電(dian)產業的(de)(de)發(fa)展(zhan)，對葉(xie)片(pian)的(de)(de)要求越來越高。對葉(xie)片(pian)來講，剛度也(ye)是一(yi)個十分重要的(de)(de)指標。研究表(biao)明，碳纖(xian)維（carbon fiber，簡稱(cheng)CF）復(fu)(fu)合(he)材(cai)料葉(xie)片(pian)剛度是玻璃(li)鋼復(fu)(fu)合(he)葉(xie)片(pian)的(de)(de)兩(liang)至三(san)倍。雖然(ran)碳纖(xian)維復(fu)(fu)合(he)材(cai)料的(de)(de)性(xing)能大(da)大(da)優(you)于(yu)玻璃(li)纖(xian)維復(fu)(fu)合(he)材(cai)料，但價(jia)格昂貴，影響了它在風力發(fa)電(dian)大(da)范圍應用。因此，全球各(ge)大(da)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料公司正在從(cong)原材(cai)料、工藝技術、質量控制等各(ge)方面深入研究，以求降低成(cheng)本。

二、風力發電機葉片對材料的要求

葉片是風力發電機中(zhong)最(zui)基礎和最(zui)關鍵(jian)的部(bu)件，其良好的設計，可靠的質量和優(you)越的性能是保證(zheng)機組正常(chang)穩定(ding)運(yun)行的決定(ding)因(yin)素。為確(que)保在野外(wai)極其惡劣環境中(zhong)長期不停、安全地運(yun)行，對葉片材料的要求(qiu)是：

1、密度(du)輕且(qie)具有最佳(jia)的疲勞強度(du)和(he)(he)力學(xue)性能，能經受暴風等(deng)極端惡劣條件和(he)(he)隨機負載(zai)的考驗。

2、葉片的(de)(de)彈性(xing)、旋轉時的(de)(de)慣性(xing)及其振動頻率特性(xing)曲線都正常，傳遞給整個發電(dian)(dian)系(xi)統的(de)(de)負載(zai)(zai)穩定性(xing)好，不得(de)在(zai)失控(kong)（飛車(che)）的(de)(de)情(qing)況下(xia)載(zai)(zai)離心(xin)力的(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)拉斷并飛出(chu)，亦不得(de)在(zai)風(feng)(feng)壓的(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)折斷，也(ye)不得(de)在(zai)飛車(che)轉速以下(xia)范(fan)圍內產生(sheng)引起整個風(feng)(feng)力發電(dian)(dian)機組的(de)(de)強(qiang)烈共振。

3、葉片的材料必須保證表(biao)面光滑以減小風阻，粗糙(cao)的表(biao)面亦會被風“撕(si)裂”。

4、不得產生(sheng)強烈的電磁波干擾和光反射。

5、不允許產生過(guo)大噪(zao)聲。

6、耐腐蝕、紫外線(xian)照射和(he)雷擊性能好。

7、成本較低，維護(hu)費用最低。