风机叶片用单向碳纤维预浸料性能研究.pdf

风机叶片用单向碳纤维预浸料性能研究 褚国伟＊ ， 张锦南2, 李海涛， 杨 萍2 勺东华大学纺织学院， 上海 201620; 2. 上海玻璃钢研究院有限公司 上海 201404) 摘要：为了提高风机功率，叶片的长度不断增加， 因此碳纤维在风机叶片中的应用成为了必然趋势。 本文研究了三种单向碳纤维预浸料的拉伸、弯曲、压缩以及纵横剪切性能，通过性能测试和断口微观观察分析发现，三种碳纤维1环氯树脂预浸料 的纤维和树脂在性能上存在一定的差异，为合理选用风机叶片材料提供了一定的实验基础。 1引 言 在全球能源紧缺、环境污染严重的大背景下， 风能作为重要的绿色能源之一受到了广泛的关注。 近年来， 全球风机装机总量也在逐年上升， 截至 201 0 年， 中国风机装机总量实现 41 82.7 万千瓦， 超越美国成为了世界第－． 为了提高风力发电机的功率， 叶片长度的增加 成了必然趋势， 当叶片长度达到 40m 以上时， 玻璃 纤维增强材料已经不能满足叶片的刚度、抗剪切性能、轻质等要求， 这时需要采用碳纤维或碳纤维／玻璃纤维混杂增强结构． 为了节约成本， 许多叶片制造商选择碳纤维／玻璃纤维混杂增强结构， 即在叶片的主梁、前后缘、根部等重要部位使用碳纤维。 叶片主要采用预浸料热压成型工艺和VARTM成型工艺，预浸料热压成型工艺制造的复合材料制品树脂含量更加稳定、操作过程更加方便炉ol 本文针对预浸料热压成型工艺， 选取了三种适用千风机叶片制造的单向碳纤维1环氧树脂预浸料，并对它们的。0,900方向的拉伸、压缩、弯曲和纵横剪切性能， 以及试样的破坏断面进行分析， 从而为风机叶片用碳纤维预浸料的合理选材莫定良好的实验基础． 2 实验 2. 1 实验原料 实验中选取了两种国外公司生产的单向碳纤维预浸料A、B和一种国内公司生产的单向碳纤维预浸料C，预浸料的参数见表 1 。