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碳纤维在风电叶片中的应用

2012-07-11 16:43
FlappyBird
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  (6) 利用导电性能避免雷达击

  利用碳纤维的导电性能,通过特殊的结构设计,可有效地避免雷击对叶片造成的损伤。

  (7) 降低风力机叶片的制造和运输成本

  由于减少了材料的应用,所以纤维和树脂的应用都减少了,叶片变得轻巧,制造和运输成本都会下降。可缩小工厂的规模和运输设备。

  (8)具有振动阻尼特性。碳纤维的振动阻尼特性可避免叶片自然频率与塔暂短频率间发生任何共振的可能性。

  5.碳纤维应用的主要问题和解决途径

  碳纤维应用的缺陷:

  (1)碳纤维是一种昂贵纤维材料,在碳纤维应用过程中,价格是主要障碍,另外,性价比影响了它在风力发电上的大范围应用。必须当叶片超过一定尺寸后,因为材料用量下降,才能比玻纤叶片便宜。目前采用碳纤维和玻璃纤维共混结构是一种比较好的办法,而且还综合了两种材料的性能。另外一种方法是采用从沥青制造的成本较低的碳纤维,这种碳纤维的价格可以降到5美元/lb 的心理价位。

  (2)CFRP比GFRP更具脆性,一般被认为更趋于疲劳,但是研究表明,只要注意生产质量的控制以及材料和结构的几何条件,就可足以保证长期的耐疲劳。

  (3)直径较小的碳纤维表面积较大,复合材料成型加工浸润比较困难。由于碳纤维叫、片一般采川环氧树脂制造,要通过降低环氧树脂制造的熟度而不降低它的力学性能是比较困难的,这也是一些厂家采用预浸料工艺的原因。此外碳纤维复合材料的性能受工艺眼影响敏感(如铺层方向),对工艺要求较高。

  (4)碳纤维复合材料透明性差,难以进行内部检查。

  但碳纤维在大型叶片中的应用已成为一种不可改变的趋势。目前,全球各大叶片制造商正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面进行深入研究,以求降低成本,使碳纤维能在风力发电上得到更多的应用。可通过如下的途径来促进碳纤维在风力发电中的应用:

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