一、風力發電機葉片是什么材料做的

用(yong)于加工葉片的(de)材料(liao)有木頭、金屬(shu)、工程塑料(liao)、玻璃鋼等(deng)。

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(mu)制葉(xie)片的，但木(mu)制葉(xie)片不(bu)易(yi)做成扭(niu)曲型(xing)。大、中型(xing)風力(li)發電機很(hen)少用(yong)木(mu)制葉(xie)片，采(cai)用(yong)木(mu)制葉(xie)片的也是用(yong)強度很(hen)好的整體木(mu)方做葉(xie)片縱(zong)梁(liang)來承(cheng)(cheng)擔葉(xie)片在工作時所必須(xu)承(cheng)(cheng)擔的力(li)和彎矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉(xie)(xie)片在近代(dai)采用鋼管(guan)(guan)或(huo)D型型鋼做縱梁(liang)，鋼板做肋梁(liang)，內填泡沫塑料外覆玻璃(li)鋼蒙皮的機(ji)構形式，一(yi)般(ban)在大型風力(li)發電機(ji)上(shang)使(shi)用。葉(xie)(xie)片縱梁(liang)的鋼管(guan)(guan)及D型型鋼從葉(xie)(xie)根至葉(xie)(xie)尖(jian)的截面(mian)應逐漸變小，以滿足扭曲葉(xie)(xie)片的要求并減(jian)輕葉(xie)(xie)片重量，即做成等(deng)強度梁(liang)。

3、鋁合金等弦長擠壓成型葉片

用鋁(lv)合金(jin)擠(ji)(ji)壓成型的(de)等弦長葉(xie)(xie)片易(yi)于(yu)制造，可聯系(xi)生產，又可按設計要求(qiu)的(de)扭曲進行(xing)扭曲加(jia)工(gong)，葉(xie)(xie)根(gen)與輪(lun)轂(gu)連接的(de)軸及法(fa)蘭(lan)可通過(guo)焊接或螺栓(shuan)連接來(lai)實(shi)現。鋁(lv)合金(jin)葉(xie)(xie)片重(zhong)量(liang)輕、易(yi)于(yu)加(jia)工(gong)，但不能(neng)做到從葉(xie)(xie)根(gen)至(zhi)葉(xie)(xie)尖漸縮的(de)葉(xie)(xie)片，因(yin)為(wei)世界名國尚未解決這(zhe)種擠(ji)(ji)壓工(gong)藝(yi)。另外，鋁(lv)合金(jin)材料在(zai)空氣中的(de)氧化(hua)(hua)和老(lao)化(hua)(hua)問題也值得(de)研究。

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4、玻璃鋼葉片

所謂玻璃(li)鋼（glass fiber reinforced plastic，簡稱(cheng)GFRP)就是環(huan)氧樹(shu)脂、不(bu)飽和樹(shu)脂等(deng)塑(su)料(liao)滲入長度(du)(du)不(bu)同(tong)的(de)玻璃(li)纖維或(huo)碳纖維而做成的(de)增強塑(su)料(liao)。增強塑(su)料(liao)強度(du)(du)高(gao)、重(zhong)量輕(qing)、耐老化，表(biao)面可再纏玻璃(li)纖維及涂(tu)環(huan)氧樹(shu)脂，其他部分填充泡沫塑(su)料(liao)。泡沫在葉(xie)片(pian)中(zhong)主要作用是在保(bao)證(zheng)其穩定(ding)性的(de)同(tong)時降低葉(xie)片(pian)質量，使(shi)葉(xie)片(pian)在滿足剛度(du)(du)的(de)同(tong)時增大捕風面積。

從泡(pao)沫(mo)(mo)的力學性(xing)能和價(jia)格等因素考(kao)慮(lv)，被用(yong)(yong)于(yu)風力發(fa)電葉片芯(xin)材的泡(pao)沫(mo)(mo)主要有聚氯乙(yi)(yi)烯(PVC)、聚苯(ben)乙(yi)(yi)烯(PS)、聚氨(an)酯(PUR)、丙烯腈-苯(ben)乙(yi)(yi)烯(SAN)、聚醚酰亞胺(PEI)及(ji)聚甲(jia)基丙烯酰亞胺PMI)、聚對苯(ben)二甲(jia)酸(suan)乙(yi)(yi)二醇(chun)酯(PET)等。PVC泡(pao)沫(mo)(mo)使用(yong)(yong)最為(wei)廣泛，也是第一種用(yong)(yong)在承載構(gou)(gou)(gou)件夾(jia)層結構(gou)(gou)(gou)中(zhong)的結構(gou)(gou)(gou)泡(pao)沫(mo)(mo)芯(xin)材，也稱為(wei)交(jiao)聯(lian)PVC。此泡(pao)沫(mo)(mo)屬于(yu)熱固性(xing)泡(pao)沫(mo)(mo)，由德國人林德曼在20世紀30年代后期(qi)發(fa)明(ming)的。

而(er)PET泡沫(Airex)是(shi)最近幾年才開(kai)始研制生產(chan)的(de)泡沫，屬于熱塑性泡沫，生產(chan)工(gong)藝為擠出(chu)發泡，但與PS泡沫不同的(de)是(shi)其擠出(chu)的(de)寬度有限，所(suo)以擠出(chu)后要(yao)通過熱熔粘接(jie)將其拼(pin)接(jie)成較(jiao)大的(de)泡沫體以方便(bian)使用(yong)。

玻璃纖維的質量還可(ke)以通過表面改(gai)性(xing)、上漿和涂覆加(jia)以改(gai)進，其(qi)單位（kW）成(cheng)本較(jiao)低。

5、碳纖維復合葉片

隨著風力發電產業的發展(zhan)，對葉片(pian)的要求越(yue)來(lai)越(yue)高。對葉片(pian)來(lai)講，剛度也是(shi)一個十分重要的指標。研究表(biao)明，碳(tan)纖(xian)維(wei)（carbon fiber，簡稱CF）復合(he)材(cai)料葉片(pian)剛度是(shi)玻璃(li)鋼復合(he)葉片(pian)的兩至三(san)倍。雖然碳(tan)纖(xian)維(wei)復合(he)材(cai)料的性能大大優于玻璃(li)纖(xian)維(wei)復合(he)材(cai)料，但價格昂貴，影響了它在風力發電大范圍(wei)應用(yong)。因此(ci)，全球各(ge)大復合(he)材(cai)料公(gong)司正在從原(yuan)材(cai)料、工藝(yi)技術、質量控制等各(ge)方面(mian)深入研究，以求降(jiang)低(di)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(guan)鍵的(de)(de)(de)部件，其(qi)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)設計，可靠的(de)(de)(de)質量和優越(yue)的(de)(de)(de)性能是保證機組正(zheng)常穩定運行的(de)(de)(de)決定因素。為確(que)保在(zai)野外極其(qi)惡(e)劣環境中(zhong)長期不停、安全地運行，對(dui)葉(xie)片(pian)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)要求是：

1、密度輕且具有(you)最(zui)佳的疲勞強度和力(li)學(xue)性能，能經受暴風等極端惡劣條件(jian)和隨機負(fu)載的考(kao)驗。

2、葉片的彈性(xing)(xing)、旋轉(zhuan)時的慣(guan)性(xing)(xing)及(ji)其振動頻率特性(xing)(xing)曲線都(dou)正常(chang)，傳(chuan)遞給(gei)整(zheng)個發電系統(tong)的負載穩定性(xing)(xing)好，不得(de)在(zai)失控（飛車）的情況(kuang)下載離(li)心力的作(zuo)用下拉斷并飛出，亦(yi)不得(de)在(zai)風壓(ya)的作(zuo)用下折斷，也不得(de)在(zai)飛車轉(zhuan)速以下范圍內產(chan)生引起整(zheng)個風力發電機組的強(qiang)烈共振。

3、葉片的材(cai)料必須保(bao)證表面光滑(hua)以減小風(feng)阻，粗糙的表面亦(yi)會被風(feng)“撕裂”。

4、不(bu)得產生強烈(lie)的電(dian)磁波干擾(rao)和光反射。

5、不允許產(chan)生(sheng)過大噪聲。

6、耐腐蝕(shi)、紫外線照(zhao)射和(he)雷擊性能好。

7、成本(ben)較低，維護費(fei)用最低。