一、風力發電機葉片是什么材料做的

用于(yu)加工(gong)葉片的(de)材料有木頭、金屬(shu)、工(gong)程塑料、玻璃鋼等。

1、木制葉片及布蒙皮葉片

近代的微、小型風力發電機也有(you)采用木制(zhi)葉(xie)片(pian)(pian)的，但木制(zhi)葉(xie)片(pian)(pian)不(bu)易做成扭曲型(xing)。大、中型(xing)風力(li)發電機很少用木制(zhi)葉(xie)片(pian)(pian)，采用木制(zhi)葉(xie)片(pian)(pian)的也是用強度(du)很好的整體木方做葉(xie)片(pian)(pian)縱梁來(lai)承(cheng)擔葉(xie)片(pian)(pian)在工作(zuo)時所(suo)必須(xu)承(cheng)擔的力(li)和彎矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉(xie)片(pian)(pian)在近代采用(yong)鋼管(guan)或D型型鋼做(zuo)縱梁(liang)(liang)，鋼板做(zuo)肋梁(liang)(liang)，內填泡沫塑(su)料外覆玻璃鋼蒙皮的機(ji)構形式(shi)，一般在大型風力發電機(ji)上使用(yong)。葉(xie)片(pian)(pian)縱梁(liang)(liang)的鋼管(guan)及D型型鋼從葉(xie)根至葉(xie)尖的截面應逐漸(jian)變小(xiao)，以滿(man)足(zu)扭曲葉(xie)片(pian)(pian)的要求(qiu)并減輕(qing)葉(xie)片(pian)(pian)重(zhong)量，即(ji)做(zuo)成等強度梁(liang)(liang)。

3、鋁合金等弦長擠壓成型葉片

用鋁(lv)合金擠壓(ya)(ya)成(cheng)型(xing)的(de)等弦長葉片(pian)易于制造，可聯(lian)系生(sheng)產，又可按設計(ji)要(yao)求的(de)扭曲(qu)進行扭曲(qu)加(jia)(jia)工(gong)，葉根(gen)(gen)與(yu)輪轂連接(jie)(jie)的(de)軸及法蘭可通(tong)過焊接(jie)(jie)或螺栓(shuan)連接(jie)(jie)來實現(xian)。鋁(lv)合金葉片(pian)重量輕、易于加(jia)(jia)工(gong)，但不能做到(dao)從葉根(gen)(gen)至葉尖漸(jian)縮的(de)葉片(pian)，因為(wei)世界名國尚未解決這種擠壓(ya)(ya)工(gong)藝(yi)。另外，鋁(lv)合金材(cai)料在空氣(qi)中(zhong)的(de)氧化和(he)老化問題也值得(de)研究。

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4、玻璃鋼葉片

所謂玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼（glass fiber reinforced plastic，簡(jian)稱GFRP)就是環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)、不飽和樹脂(zhi)等塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)滲(shen)入(ru)長度(du)不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)纖維(wei)或碳纖維(wei)而做成的(de)(de)(de)增強塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)。增強塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)強度(du)高、重量(liang)(liang)輕、耐老化，表(biao)面(mian)可再纏(chan)玻(bo)(bo)璃(li)(li)纖維(wei)及涂環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)，其(qi)他(ta)部分填充泡(pao)沫塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)。泡(pao)沫在葉(xie)片中主要作用(yong)是在保證其(qi)穩定性的(de)(de)(de)同(tong)(tong)時降低葉(xie)片質量(liang)(liang)，使葉(xie)片在滿足剛度(du)的(de)(de)(de)同(tong)(tong)時增大捕(bu)風(feng)面(mian)積。

從泡沫(mo)(mo)的力(li)學性能和價格等因素考慮(lv)，被用(yong)于風力(li)發電葉片芯材的泡沫(mo)(mo)主要有(you)聚氯乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(PVC)、聚苯(ben)(ben)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(PS)、聚氨酯(zhi)(PUR)、丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)腈(jing)-苯(ben)(ben)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(xi)(SAN)、聚醚(mi)酰(xian)(xian)亞胺(PEI)及聚甲基(ji)丙(bing)烯(xi)(xi)(xi)酰(xian)(xian)亞胺PMI)、聚對苯(ben)(ben)二(er)甲酸乙(yi)(yi)二(er)醇酯(zhi)(PET)等。PVC泡沫(mo)(mo)使(shi)用(yong)最為廣泛，也是第一種(zhong)用(yong)在(zai)承載構件(jian)夾層結構中的結構泡沫(mo)(mo)芯材，也稱(cheng)為交聯PVC。此(ci)泡沫(mo)(mo)屬于熱固(gu)性泡沫(mo)(mo)，由德國人林德曼在(zai)20世紀30年代(dai)后期發明的。

而PET泡(pao)(pao)沫(mo)(Airex)是(shi)最近(jin)幾年才(cai)開始(shi)研(yan)制生產(chan)的泡(pao)(pao)沫(mo)，屬(shu)于熱塑性泡(pao)(pao)沫(mo)，生產(chan)工藝(yi)為擠出發泡(pao)(pao)，但與(yu)PS泡(pao)(pao)沫(mo)不同的是(shi)其(qi)擠出的寬度(du)有限，所以擠出后要(yao)通(tong)過熱熔粘(zhan)接(jie)將其(qi)拼接(jie)成較大的泡(pao)(pao)沫(mo)體以方便使用。

玻璃纖維的質量還可以(yi)通過表(biao)面改(gai)性、上(shang)漿(jiang)和涂覆加(jia)以(yi)改(gai)進(jin)，其單位(wei)（kW）成本較低(di)。

5、碳纖維復合葉片

隨著風(feng)力發(fa)(fa)電產業的(de)(de)發(fa)(fa)展，對(dui)葉(xie)片的(de)(de)要(yao)求越來(lai)(lai)越高。對(dui)葉(xie)片來(lai)(lai)講(jiang)，剛度(du)也是(shi)一個十(shi)分重(zhong)要(yao)的(de)(de)指標。研究表明，碳纖(xian)維（carbon fiber，簡稱CF）復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)葉(xie)片剛度(du)是(shi)玻璃鋼復(fu)合(he)葉(xie)片的(de)(de)兩至三(san)倍(bei)。雖然碳纖(xian)維復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)性能大(da)大(da)優于(yu)玻璃纖(xian)維復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)，但價格昂(ang)貴，影響了它(ta)在(zai)風(feng)力發(fa)(fa)電大(da)范圍應用。因此，全球各大(da)復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)公(gong)司正在(zai)從原材(cai)料(liao)(liao)(liao)、工藝技(ji)術、質(zhi)量控制等各方(fang)面(mian)深(shen)入研究，以求降(jiang)低成本。

二、風力發電機葉片對材料的要求

葉片是風力發電機中(zhong)最基礎和最關鍵(jian)的(de)(de)(de)部件，其良好的(de)(de)(de)設(she)計，可靠(kao)的(de)(de)(de)質量和優越(yue)的(de)(de)(de)性能是保證機組正(zheng)常穩定(ding)運行的(de)(de)(de)決定(ding)因素。為(wei)確保在野外極其惡(e)劣環境(jing)中(zhong)長期不(bu)停、安(an)全地運行，對葉(xie)片材(cai)料的(de)(de)(de)要求是：

1、密度輕且(qie)具有最佳的(de)疲(pi)勞強(qiang)度和力學性能，能經受(shou)暴風等極端惡劣條件和隨機(ji)負載的(de)考驗。

2、葉片的(de)彈性(xing)、旋轉(zhuan)時的(de)慣性(xing)及其(qi)振(zhen)動頻率(lv)特性(xing)曲線(xian)都正常，傳(chuan)遞(di)給整個(ge)發電(dian)系統的(de)負(fu)載穩(wen)定性(xing)好(hao)，不(bu)得在失控（飛車(che)）的(de)情況下(xia)載離心力的(de)作用下(xia)拉斷并飛出，亦不(bu)得在風壓的(de)作用下(xia)折斷，也(ye)不(bu)得在飛車(che)轉(zhuan)速以下(xia)范圍內產生(sheng)引起整個(ge)風力發電(dian)機組的(de)強烈共振(zhen)。

3、葉片(pian)的材料必須保(bao)證表(biao)面(mian)光滑以減小風阻，粗糙的表(biao)面(mian)亦會被風“撕裂”。

4、不得產生(sheng)強烈(lie)的電磁波(bo)干擾和光反射。

5、不允許產(chan)生過大噪聲。

6、耐腐蝕、紫外(wai)線照射和雷(lei)擊性(xing)能好(hao)。

7、成本較低，維護費用最低。