一、風力發電機葉片是什么材料做的

用于加工葉片的材料(liao)有木頭、金屬、工程塑料(liao)、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采(cai)用木制葉片(pian)(pian)的，但木制葉片(pian)(pian)不(bu)易做成扭(niu)曲型。大、中型風力發(fa)電機很少用木制葉片(pian)(pian)，采(cai)用木制葉片(pian)(pian)的也是用強(qiang)度很好的整體木方做葉片(pian)(pian)縱梁來承擔葉片(pian)(pian)在工作時所必須(xu)承擔的力和彎矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉片(pian)在近代采用(yong)鋼管(guan)或D型(xing)(xing)型(xing)(xing)鋼做縱(zong)梁(liang)，鋼板(ban)做肋梁(liang)，內填泡沫塑料外覆玻璃鋼蒙皮的(de)機構(gou)形(xing)式，一般在大(da)型(xing)(xing)風力(li)發電(dian)機上(shang)使用(yong)。葉片(pian)縱(zong)梁(liang)的(de)鋼管(guan)及D型(xing)(xing)型(xing)(xing)鋼從葉根至葉尖(jian)的(de)截面應逐(zhu)漸變小，以滿足扭(niu)曲(qu)葉片(pian)的(de)要求并減(jian)輕葉片(pian)重(zhong)量(liang)，即做成等強(qiang)度梁(liang)。

3、鋁合金等弦長擠壓成型葉片

用鋁合金擠壓成型(xing)的(de)(de)等弦長(chang)葉(xie)(xie)片易于制(zhi)造，可(ke)(ke)聯系生產，又(you)可(ke)(ke)按設計要求(qiu)的(de)(de)扭曲(qu)進行扭曲(qu)加工(gong)(gong)，葉(xie)(xie)根(gen)與輪(lun)轂(gu)連接(jie)的(de)(de)軸及法(fa)蘭可(ke)(ke)通過焊接(jie)或螺栓連接(jie)來實現。鋁合金葉(xie)(xie)片重量輕、易于加工(gong)(gong)，但不能做到從葉(xie)(xie)根(gen)至葉(xie)(xie)尖漸縮的(de)(de)葉(xie)(xie)片，因為世界名(ming)國(guo)尚未(wei)解(jie)決這種擠壓工(gong)(gong)藝。另外，鋁合金材料在空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)氧化和老(lao)化問題也值得(de)研究。

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4、玻璃鋼葉片

所(suo)謂玻璃(li)鋼（glass fiber reinforced plastic，簡稱(cheng)GFRP)就(jiu)是(shi)環氧樹脂、不飽和樹脂等塑(su)料(liao)(liao)滲入長度不同(tong)的(de)(de)玻璃(li)纖(xian)維或碳纖(xian)維而做(zuo)成的(de)(de)增(zeng)(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)(liao)。增(zeng)(zeng)強(qiang)塑(su)料(liao)(liao)強(qiang)度高(gao)、重(zhong)量輕、耐(nai)老(lao)化，表面(mian)可再纏玻璃(li)纖(xian)維及(ji)涂環氧樹脂，其他部(bu)分(fen)填充(chong)泡沫塑(su)料(liao)(liao)。泡沫在(zai)葉(xie)片(pian)(pian)中主要作用是(shi)在(zai)保證(zheng)其穩(wen)定性的(de)(de)同(tong)時降低葉(xie)片(pian)(pian)質量，使葉(xie)片(pian)(pian)在(zai)滿足剛度的(de)(de)同(tong)時增(zeng)(zeng)大捕風面(mian)積。

從泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)的(de)力學性能和價格(ge)等因素考慮，被用(yong)于(yu)風力發電葉片芯(xin)材(cai)的(de)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)主要(yao)有聚(ju)(ju)(ju)(ju)氯乙烯(xi)(xi)(PVC)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)苯(ben)乙烯(xi)(xi)(PS)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(PUR)、丙烯(xi)(xi)腈-苯(ben)乙烯(xi)(xi)(SAN)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚酰(xian)(xian)亞胺(an)(PEI)及(ji)聚(ju)(ju)(ju)(ju)甲(jia)基丙烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)亞胺(an)PMI)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)對(dui)苯(ben)二甲(jia)酸(suan)乙二醇酯(PET)等。PVC泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)使用(yong)最(zui)為廣泛(fan)，也(ye)是第一種用(yong)在承載構件(jian)夾(jia)層結構中的(de)結構泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)芯(xin)材(cai)，也(ye)稱為交(jiao)聯PVC。此泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)屬(shu)于(yu)熱(re)固性泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)，由德國人林德曼(man)在20世紀30年代后期發明(ming)的(de)。

而PET泡(pao)沫(Airex)是(shi)最近(jin)幾年(nian)才開(kai)始(shi)研(yan)制生產的(de)泡(pao)沫，屬于熱塑性泡(pao)沫，生產工藝為擠(ji)出(chu)(chu)發泡(pao)，但與PS泡(pao)沫不同的(de)是(shi)其(qi)(qi)擠(ji)出(chu)(chu)的(de)寬(kuan)度(du)有限，所以(yi)擠(ji)出(chu)(chu)后(hou)要通過熱熔粘接將(jiang)其(qi)(qi)拼接成較大的(de)泡(pao)沫體以(yi)方(fang)便使用。

玻璃纖維的(de)質(zhi)量還可以通過表(biao)面(mian)改性、上漿和涂(tu)覆加以改進，其單位（kW）成本較(jiao)低。

5、碳纖維復合葉片

隨(sui)著風力(li)發(fa)電產(chan)業(ye)的發(fa)展，對(dui)葉(xie)片(pian)(pian)(pian)的要求越(yue)來越(yue)高(gao)。對(dui)葉(xie)片(pian)(pian)(pian)來講(jiang)，剛(gang)度也是一個十分重要的指標。研究表(biao)明，碳纖維（carbon fiber，簡(jian)稱CF）復合(he)(he)材料葉(xie)片(pian)(pian)(pian)剛(gang)度是玻璃鋼復合(he)(he)葉(xie)片(pian)(pian)(pian)的兩(liang)至(zhi)三倍。雖然碳纖維復合(he)(he)材料的性能(neng)大(da)大(da)優于玻璃纖維復合(he)(he)材料，但價格(ge)昂貴，影(ying)響了它在風力(li)發(fa)電大(da)范圍應(ying)用。因(yin)此，全球(qiu)各(ge)大(da)復合(he)(he)材料公(gong)司(si)正在從原材料、工藝技術、質(zhi)量控制等各(ge)方面深入(ru)研究，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(zhong)最基(ji)礎和(he)最關鍵的(de)(de)部件，其(qi)(qi)良好的(de)(de)設計，可靠的(de)(de)質量(liang)和(he)優(you)越的(de)(de)性能是保證機組正(zheng)常(chang)穩定(ding)運行的(de)(de)決定(ding)因素。為(wei)確保在野外極其(qi)(qi)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)中(zhong)長(chang)期不(bu)停、安(an)全地運行，對葉片材料(liao)的(de)(de)要求是：

1、密度輕且(qie)具有最佳(jia)的疲勞強度和(he)力學性能，能經(jing)受暴風等極端(duan)惡劣條件和(he)隨機負載的考驗。

2、葉片的彈性(xing)(xing)、旋轉時的慣性(xing)(xing)及其振動頻率特性(xing)(xing)曲線都正(zheng)常(chang)，傳遞給整(zheng)個發電系統的負載穩定性(xing)(xing)好，不得在失控（飛(fei)車(che)）的情(qing)況下載離心(xin)力的作用下拉斷并飛(fei)出，亦(yi)不得在風壓的作用下折斷，也不得在飛(fei)車(che)轉速以下范圍內產(chan)生引起整(zheng)個風力發電機組的強烈共振。

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

4、不得產(chan)生強烈的電(dian)磁波干(gan)擾和光反射。

5、不允許產生過大噪(zao)聲(sheng)。

6、耐腐蝕、紫外線照射和雷擊性能好。

7、成(cheng)本(ben)較低(di)，維護費(fei)用最低(di)。