一、風力發電機葉片是什么材料做的

用(yong)于加工葉片(pian)的材料有木頭、金屬、工程(cheng)塑料、玻璃(li)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采(cai)用(yong)木(mu)(mu)制(zhi)葉片(pian)的(de)(de)，但木(mu)(mu)制(zhi)葉片(pian)不易做(zuo)(zuo)成扭曲型(xing)。大、中型(xing)風(feng)力(li)發(fa)電機很少用(yong)木(mu)(mu)制(zhi)葉片(pian)，采(cai)用(yong)木(mu)(mu)制(zhi)葉片(pian)的(de)(de)也是用(yong)強度很好的(de)(de)整體木(mu)(mu)方做(zuo)(zuo)葉片(pian)縱梁來承擔葉片(pian)在(zai)工作(zuo)時所必須承擔的(de)(de)力(li)和彎矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉(xie)片(pian)在近代采用(yong)鋼(gang)管或D型(xing)型(xing)鋼(gang)做縱梁(liang)(liang)，鋼(gang)板(ban)做肋梁(liang)(liang)，內填泡沫塑料外(wai)覆玻璃鋼(gang)蒙(meng)皮的(de)機構形式(shi)，一(yi)般在大型(xing)風力(li)發電機上使用(yong)。葉(xie)片(pian)縱梁(liang)(liang)的(de)鋼(gang)管及D型(xing)型(xing)鋼(gang)從葉(xie)根至葉(xie)尖的(de)截面應逐漸變小，以(yi)滿足(zu)扭曲(qu)葉(xie)片(pian)的(de)要(yao)求并減(jian)輕葉(xie)片(pian)重量，即(ji)做成等(deng)強度梁(liang)(liang)。

3、鋁合金等弦長擠壓成型葉片

用(yong)鋁(lv)(lv)合(he)金擠壓成型的(de)等弦長葉(xie)(xie)片易于制造，可(ke)聯系生產(chan)，又可(ke)按設(she)計要求的(de)扭曲(qu)進行扭曲(qu)加(jia)工，葉(xie)(xie)根與輪轂連接的(de)軸(zhou)及(ji)法蘭可(ke)通過焊接或(huo)螺栓(shuan)連接來實現。鋁(lv)(lv)合(he)金葉(xie)(xie)片重(zhong)量輕、易于加(jia)工，但不能做到從葉(xie)(xie)根至葉(xie)(xie)尖漸(jian)縮的(de)葉(xie)(xie)片，因(yin)為世界(jie)名國尚未解決這種擠壓工藝。另外(wai)，鋁(lv)(lv)合(he)金材料在空氣(qi)中的(de)氧化和老化問題也(ye)值得研究。

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4、玻璃鋼葉片

所謂(wei)玻(bo)(bo)璃鋼（glass fiber reinforced plastic，簡(jian)稱GFRP)就是環氧樹脂(zhi)、不(bu)飽和樹脂(zhi)等塑料滲入長(chang)度不(bu)同的玻(bo)(bo)璃纖(xian)維或碳纖(xian)維而做成的增強塑料。增強塑料強度高、重量(liang)輕、耐(nai)老(lao)化(hua)，表(biao)面(mian)可再纏玻(bo)(bo)璃纖(xian)維及涂環氧樹脂(zhi)，其(qi)他部分填充(chong)泡(pao)沫塑料。泡(pao)沫在葉片(pian)(pian)中主要作用是在保證其(qi)穩定性的同時(shi)降(jiang)低葉片(pian)(pian)質量(liang)，使葉片(pian)(pian)在滿足剛度的同時(shi)增大(da)捕風面(mian)積。

從泡沫的力(li)學性(xing)(xing)能(neng)和價格等因(yin)素考慮，被用于風力(li)發電葉片芯(xin)材的泡沫主要有(you)聚(ju)氯乙(yi)(yi)烯(xi)(PVC)、聚(ju)苯(ben)乙(yi)(yi)烯(xi)(PS)、聚(ju)氨酯(PUR)、丙烯(xi)腈-苯(ben)乙(yi)(yi)烯(xi)(SAN)、聚(ju)醚酰亞胺(PEI)及聚(ju)甲基丙烯(xi)酰亞胺PMI)、聚(ju)對苯(ben)二甲酸(suan)乙(yi)(yi)二醇酯(PET)等。PVC泡沫使用最為(wei)(wei)廣(guang)泛(fan)，也(ye)是第一種用在(zai)承載(zai)構件(jian)夾層結(jie)構中的結(jie)構泡沫芯(xin)材，也(ye)稱為(wei)(wei)交聯PVC。此泡沫屬于熱固性(xing)(xing)泡沫，由德國人林德曼在(zai)20世(shi)紀30年(nian)代(dai)后期(qi)發明(ming)的。

而PET泡沫(Airex)是最近幾年才開始(shi)研(yan)制(zhi)生(sheng)產的(de)泡沫，屬于熱(re)塑(su)性泡沫，生(sheng)產工藝為(wei)擠出(chu)發泡，但(dan)與(yu)PS泡沫不(bu)同的(de)是其(qi)擠出(chu)的(de)寬度有限，所以(yi)擠出(chu)后要通過熱(re)熔(rong)粘接(jie)將其(qi)拼(pin)接(jie)成較大的(de)泡沫體以(yi)方便使用(yong)。

玻(bo)璃纖維的質量還(huan)可以(yi)通過表面改(gai)性(xing)、上漿和(he)涂覆加以(yi)改(gai)進，其單位（kW）成(cheng)本較低。

5、碳纖維復合葉片

隨(sui)著風力發(fa)電(dian)產(chan)業的(de)發(fa)展，對(dui)葉片(pian)的(de)要(yao)求越來(lai)越高。對(dui)葉片(pian)來(lai)講，剛度(du)也是(shi)一(yi)個十(shi)分重要(yao)的(de)指標(biao)。研(yan)究表明(ming)，碳纖維(wei)（carbon fiber，簡(jian)稱CF）復合材(cai)料(liao)葉片(pian)剛度(du)是(shi)玻璃(li)鋼復合葉片(pian)的(de)兩至三倍。雖然(ran)碳纖維(wei)復合材(cai)料(liao)的(de)性能大大優于(yu)玻璃(li)纖維(wei)復合材(cai)料(liao)，但價(jia)格昂貴，影響了它在(zai)風力發(fa)電(dian)大范圍應用(yong)。因此，全球各大復合材(cai)料(liao)公司正在(zai)從原材(cai)料(liao)、工藝技術(shu)、質量控(kong)制等各方面深入研(yan)究，以求降低成本。

二、風力發電機葉片對材料的要求

葉片是風力發電機中最基礎和最關鍵的(de)(de)部(bu)件(jian)，其良好的(de)(de)設計(ji)，可靠的(de)(de)質量(liang)和優(you)越的(de)(de)性能是保證機組正常穩定(ding)運行的(de)(de)決(jue)定(ding)因素。為確保在野外極其惡劣環境中長期不停、安全地(di)運行，對葉片材(cai)料(liao)的(de)(de)要求(qiu)是：

1、密度輕(qing)且具有(you)最佳(jia)的疲勞(lao)強度和力學性能(neng)(neng)，能(neng)(neng)經受暴風等極(ji)端(duan)惡劣(lie)條件和隨機負載的考驗。

2、葉片的(de)(de)彈(dan)性、旋轉(zhuan)時的(de)(de)慣性及其振(zhen)動頻率特性曲線都正常，傳遞給(gei)整個(ge)發(fa)電系統(tong)的(de)(de)負載穩定性好，不得在失控（飛車）的(de)(de)情況下載離心力的(de)(de)作用下拉斷并飛出(chu)，亦不得在風壓的(de)(de)作用下折斷，也不得在飛車轉(zhuan)速以(yi)下范圍內(nei)產生引起整個(ge)風力發(fa)電機組的(de)(de)強烈共振(zhen)。

3、葉片的材(cai)料(liao)必須保證表面光滑以減小(xiao)風阻，粗糙的表面亦會(hui)被風“撕裂”。

4、不得產生強烈的電磁波干擾(rao)和光反射。

5、不允許(xu)產生過大噪聲。

6、耐(nai)腐蝕、紫外(wai)線照射和雷擊性能好(hao)。

7、成(cheng)本較低，維護費用最低。