概述碳纖維在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中的應(yīng)用領(lǐng)域（一）
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片為了保證在極端風(fēng)載下葉尖不碰塔架，葉片必須具有足夠的剛度。減輕葉片的重量，又要滿(mǎn)足強(qiáng)度與剛度要求，有效的辦法是采用碳纖維增強(qiáng)。
國(guó)外專(zhuān)家認(rèn)為，由于現(xiàn)有材料性不能很好滿(mǎn)足大功率風(fēng)力發(fā)電裝置的需求，玻璃纖維復(fù)合材料性能已經(jīng)趨于極限，因此，在發(fā)展更大功率風(fēng)力發(fā)電裝置和更長(zhǎng)轉(zhuǎn)于葉片時(shí)，采用懺能更好的碳纖維復(fù)合材料是勢(shì)在必行。
根據(jù)國(guó)外有關(guān)資料報(bào)道，當(dāng)風(fēng)力機(jī)超過(guò)3MW、葉片長(zhǎng)度超過(guò)40米時(shí)，在葉片制造時(shí)采用碳纖維已成為必要的選擇。事實(shí)上，當(dāng)葉片超過(guò)一定尺寸后，碳纖維葉片反而比玻纖葉片便宜，因?yàn)椴牧嫌昧?、勞?dòng)力、運(yùn)輸和安裝成本等都下降了。
國(guó)外碳纖維用于葉片制造的廠(chǎng)家主要有：
丹麥LMGlassfiber“未來(lái)”葉片家族中61.5米長(zhǎng)、5MW風(fēng)機(jī)的葉片在梁和端部都選用了碳纖維。
德國(guó)葉片制造商N(yùn)ordexRotor公司。
VestasWindSystem公司在他們制造的44米長(zhǎng)、V-903.0MW風(fēng)電機(jī)中的葉片的梁采用了碳纖維。2004年12月ZoltekCompaniesInc.宣布與VestaswindSystemsAS公司訂立長(zhǎng)期戰(zhàn)略合同，在前三年提供價(jià)值8千萬(wàn)到1億美元的碳纖維用于制造風(fēng)機(jī)葉片；ZoltekCompanies公司宣布對(duì)NEGMicon的碳纖維合同將從每年150噸增加一倍。同時(shí)每年分別向Vestas和Ganesa各提供1000噸，所用牌號(hào)為Panex3348K。
西班牙Gamesa在他們旋轉(zhuǎn)直徑為87米(G87)和90米(G90)2MW的風(fēng)機(jī)的葉片中采用了碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料，G90葉片長(zhǎng)44米，質(zhì)量約7噸。
NEGMicon在40米的葉片中采用了碳纖維。
德國(guó)Enercon公司在他們的大型葉片的制造中也使用了碳纖維。
華盛頓的Kirkland公司收到美國(guó)能源部(U.S.DepartmentofEnergy)的75萬(wàn)美元，作為研發(fā)資金，和TPIComposites公司合作，發(fā)展碳纖維風(fēng)機(jī)葉片，以求得最大的能量獲得，同時(shí)減輕風(fēng)機(jī)的負(fù)載。方案通過(guò)對(duì)30-35m長(zhǎng)葉片的設(shè)計(jì)，制造和測(cè)試以證明先進(jìn)的碳纖維混編設(shè)計(jì)的商業(yè)可能性。
碳纖維在風(fēng)葉中的應(yīng)用正在逐年增加。
碳纖維在風(fēng)葉片中應(yīng)用的主要部位
由于碳纖維比玻纖昂貴，采用百分之百的碳纖維制造葉片從成本上來(lái)說(shuō)是不合算的。目前國(guó)外碳纖維主要是和玻纖混和使用，碳纖維只是用到一些關(guān)鍵的部分。碳纖維在葉片中應(yīng)用的主要部位有：
橫梁(Spar)，尤其是橫梁蓋(SparCaps)。
前后邊緣，除了提高剛度和降低質(zhì)量外，還起到避免雷擊對(duì)葉片造成的損傷(專(zhuān)利US6457943BI)，葉片的表面，采用具有高強(qiáng)度特性的碳纖維片材(日本專(zhuān)利JP2003214322)。
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