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热塑性材料用于风机叶片的利与弊

2014-7-21  阅读(1095)

   风力机叶片的制造已建立于热固性复合材料技术的基础上。但热塑性复合材料能赋予可回收性和其他优点。当增强热塑性塑料用于生产风轮叶片时,与热固性塑料相比,它可提供重大的优势。首先,热塑性塑料在加热时有可塑性,并且保持塑性,而不像热固性塑料*坚硬。

   因此,在使用寿命的后期,热塑性叶片能通过加热成型一些东西,进行回收再利用。假定叶片制造现在每年要使用几十万吨复合材料,这就将形成一个越来越重要的市场效益。 1.优势与劣势 优势一:可回收再利用 在使用寿命的后期,热塑性叶片能通过加热成型一些东西,进行回收再利用。 优势二:固化周期短 热塑性塑料还能解决固化周期的障碍,这种障碍现在减慢了热固性叶片的生产速度。成型的叶片可以在加热下脱模,进一步加速生产过程。部件可以通过加热局部界面和焊接来共固化或连接。小部件能采用粒料注射成型。 优势三:强度、刚度更高 增强热塑性塑料在相同重量下可以比热固性塑料强度更高,这样就能形成更轻的结构。对这些塑料进行叶片设计优化可以形成不同构造的结构。例如,通过设计一个叶片,使它更像一个飞机机翼,用肋板和梁来加强,设计人员就能省掉许多目前用于叶片中的结构芯材。泡沫和其他芯材吸收树脂,增加重量和成本,而且必须加工成形。 在使用中,其抗雨、雪等的侵蚀要优于热固性塑料,并且通常具有更高的损伤容限,裂缝生长较慢。由于更具延长性,因此热塑性塑料抗冲击强度更佳,往往损伤显示为可见凹痕,而不像热固性复合材料,是藏于层板中,表面看不出缺陷。 劣势一:抗疲劳性能差 增强热塑性塑料的疲劳性能相当差,这是因为纤维和塑料基体之间较弱的连接。两者间的连接是机械性的,是纤维四周的基体树脂在固化过程中的收缩形成的,而不是化学连接。普通的偶联剂用来提高玻纤、碳纤和热固性树脂的粘接,但对热塑性树脂不大起作用。 劣势二:热/湿性能一般比热固性树脂差 热/湿性能一般比热固性树脂差,这是由于热的湿气会膨胀基体,松动机械连接,使基体分子链沿纤维滑动。

 


 



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