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熱塑性材料用于風機葉片的利與弊

更新時間:2014-07-21      瀏覽次數:1133

   風力機葉片的制造已建立于熱固性復合材料技術的基礎上。但熱塑性復合材料能賦予可回收性和其他優點。當增強熱塑性塑料用于生產風輪葉片時,與熱固性塑料相比,它可提供重大的優勢。首先,熱塑性塑料在加熱時有可塑性,并且保持塑性,而不像熱固性塑料*堅硬。

   因此,在使用壽命的后期,熱塑性葉片能通過加熱成型一些東西,進行回收再利用。假定葉片制造現在每年要使用幾十萬噸復合材料,這就將形成一個越來越重要的市場效益。 1.優勢與劣勢 優勢一:可回收再利用 在使用壽命的后期,熱塑性葉片能通過加熱成型一些東西,進行回收再利用。 優勢二:固化周期短 熱塑性塑料還能解決固化周期的障礙,這種障礙現在減慢了熱固性葉片的生產速度。成型的葉片可以在加熱下脫模,進一步加速生產過程。部件可以通過加熱局部界面和焊接來共固化或連接。小部件能采用粒料注射成型。 優勢三:強度、剛度更高 增強熱塑性塑料在相同重量下可以比熱固性塑料強度更高,這樣就能形成更輕的結構。對這些塑料進行葉片設計優化可以形成不同構造的結構。例如,通過設計一個葉片,使它更像一個飛機機翼,用肋板和梁來加強,設計人員就能省掉許多目前用于葉片中的結構芯材。泡沫和其他芯材吸收樹脂,增加重量和成本,而且必須加工成形。 在使用中,其抗雨、雪等的侵蝕要優于熱固性塑料,并且通常具有更高的損傷容限,裂縫生長較慢。由于更具延長性,因此熱塑性塑料抗沖擊強度更佳,往往損傷顯示為可見凹痕,而不像熱固性復合材料,是藏于層板中,表面看不出缺陷。 劣勢一:抗疲勞性能差 增強熱塑性塑料的疲勞性能相當差,這是因為纖維和塑料基體之間較弱的連接。兩者間的連接是機械性的,是纖維四周的基體樹脂在固化過程中的收縮形成的,而不是化學連接。普通的偶聯劑用來提高玻纖、碳纖和熱固性樹脂的粘接,但對熱塑性樹脂不大起作用。 劣勢二:熱/濕性能一般比熱固性樹脂差 熱/濕性能一般比熱固性樹脂差,這是由于熱的濕氣會膨脹基體,松動機械連接,使基體分子鏈沿纖維滑動。

 


 

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