碳纤维在风电叶片中应用技术发展

1. 工艺技术


预浸料成型碳纤维复合材料风电叶片:
    材料成本高
    预浸料中树脂体系有一定的使用寿命,预浸料需要在低温下保存,需要特殊的储存设备,储存成本高
    需要特殊的设备辅助铺层,铺层过程较慢,成型周期长
碳纤维复合材料风电叶片成型的发展趋势是低成本的液体成型技术
    碳纤维材料成本低
    不需要特殊的储存设备,材料储存成本低
    生产周期短,劳动力成本低
2.质量控制技术
碳纤维表面呈惰性,树脂浸润困难、预成型体渗透性能差,一般需进行表面处理

CFRP不透明,难以进行内部检查,需借助无损检测技术进行质量检测
无损检测手段:超声、声发射、红外等
3. 设计技术
3.1 用于风电叶片的碳纤维织物的设计技术
    根据碳纤维在叶片中的应用部位以及成型工艺的要求,需要对碳纤维织物进行特殊的结构设计,以大发挥碳纤维的性能优势。

碳纤维经编织物的特点:
    铺覆性更好、纤维屈曲程度较小,更利于发挥纤维的性能
    缝线的存在极大的增加了其复合材料的层间剪切强度、损伤容限和冲击韧性
    相对于单向纤维预浸带,虽然其复合材料的拉伸强度略低,但制造总成本低

3.2  碳纤维在风电叶片中的应用设计技术
    碳纤维复合材料主梁帽