一种风力发电机叶片用复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，所述纤维部分按照重量份包括玻璃纤维40-50份和碳纤维30-35份，树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺树脂15-22份、抗氧化剂4-9份、抗老化剂2-6份与缓蚀剂1-5份；金属部分按照重量份的成分包括：Cu3-8份、Al2-6份、Ti1-4份，制备时，将纤维部分、金属部分依次溶解在树脂部分中。本发明专利技术中的纤维部分在其长度方向上能充分发挥纤维的高强高模特性，保证风力发电机叶片的整体机械性能。金属部分能够保证材料的抗腐蚀、优良的延展性与强度。制造的叶片对生产环境无毒无害，也可循环使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机
，具体是一种风力发电机叶片用复合材料。
技术介绍
风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。风能的利用形式中，风力发电技术最成熟、最具商业化开发前景。大规模利用风力发电也是减少有害气体排放量的有效措施之一。叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件。恶劣的环境和长期不停地运转，要求叶片具有比重轻，耐疲劳强度、耐腐蚀、耐紫外线照射和耐雷击等优异性能，且要求安装、维护费用低。因此能够生产出优质的叶片就需要有性能优越及适宜的原材料作保证。纤维增强复合材料因为具有比强度高、比模量大等优点，是作为风力发电机叶片生产的首选材料。已知的技术是，制造叶片的材料基本上是由聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂等热固性基体树脂与玻璃纤维、碳纤维等增强材料，通过手工铺放或树脂注入等成型工艺复合而成。但在生产叶片的过程中都存在一些缺点，如，采用不饱和聚酯树脂作为基体树脂，生产过程中有苯乙烯等有害物质溢出；采用环氧树脂作基体树脂的固化体系多为有机胺类等有害物质。这些物质存在都会对环境和操作人员产生危害。同时，聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂等材料都是热固性材料，都有不可再生利用的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高强高模特性、可循环利用的风力发电机叶片用复合材料，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，所述纤维部分按照重量份包括玻璃纤维40-50份和碳纤维30-35份，树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺树脂15-22份、抗氧化剂4-9份、抗老化剂2-6份与缓蚀剂1-5份；金属部分按照重量份的成分包括：Cu3-8份、Al2-6份、Ti1-4份，制备时，将纤维部分、金属部分依次溶解在树脂部分中。作为本专利技术进一步的方案：所述纤维部分按照重量份包括玻璃纤维43-47份和碳纤维32-34份。作为本专利技术进一步的方案：所述纤维部分按照重量份包括玻璃纤维45份和碳纤维33份。作为本专利技术进一步的方案：树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺树脂18-20份、抗氧化剂6-7份、抗老化剂3-5份与缓蚀剂2-4份。作为本专利技术进一步的方案：树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺树脂19份、抗氧化剂6份、抗老化剂4份与缓蚀剂3份。作为本专利技术进一步的方案：金属部分按照重量份的成分包括：Cu5-6份、Al3-5份、Ti2-3份。作为本专利技术进一步的方案：金属部分按照重量份的成分包括：Cu5份、Al4份、Ti2份。玻璃纤维是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。聚酰胺树脂具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性。抗氧化剂能防止或延缓物质氧化，延长使用寿命。抗老化剂可有效地吸收波长为270-380纳米的紫外光, 主要用于不饱和树脂及含不饱和树脂的制品中。不易燃、不腐蚀、贮存稳定性好；大幅度提高产品的抗老化性能。与不饱和树脂的相容性良好，兼具长效抗氧、抗黄变作用性能。缓蚀剂防止或减缓材料腐蚀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中将玻璃纤维与聚酰胺树脂相互作用，解决了玻璃纤维的性脆与耐磨性差的问题，又能提高其耐热性与抗腐蚀性。本专利技术中的纤维部分在其长度方向上能充分发挥纤维的高强高模特性，保证风力发电机叶片的整体机械性能。金属部分能够保证材料的抗腐蚀、优良的延展性与强度。利用这种纤维、树脂、金属的复合材料来制造叶片，可以采用注塑、模压等工艺制造，使得生产环境无毒无害，也可循环使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例中，一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，纤维部分包括玻璃纤维40kg和碳纤维30kg，树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分的重量：聚酰胺树脂15kg、抗氧化剂4kg、抗老化剂2kg与缓蚀剂1kg；金属部分按照重量的成分包括：Cu3kg、Al2kg、Ti1kg，制备时，将纤维部分、金属部分依次溶解在树脂部分中。实施例2本专利技术实施例中，一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，所述纤维部分包括玻璃纤维50kg和碳纤维35kg，树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分的重量：聚酰胺树脂22kg、抗氧化剂9kg、抗老化剂6kg与缓蚀剂5kg；金属部分按照重量的成分包括：Cu8kg、Al6kg、Ti4kg，制备时，将纤维部分、金属部分依次溶解在树脂部分中。实施例3本专利技术实施例中，一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，所述纤维部分包括玻璃纤维43kg和碳纤维32kg。树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量包括：聚酰胺树脂18kg、抗氧化剂6kg、抗老化剂3kg与缓蚀剂2kg。金属部分按照重量的成分包括：Cu5kg、Al3kg、Ti2kg。实施例4本专利技术实施例中，一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，所述纤维部分按照重量包括玻璃纤维47kg和碳纤维34kg。树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量包括：聚酰胺树脂20kg、抗氧化剂7kg、抗老化剂5kg与缓蚀剂4kg。金属部分按照重量的成分包括：Cu6kg、Al5kg、Ti3kg。实施例5本专利技术实施例中，一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，纤维部分按照重量包括玻璃纤维45kg和碳纤维33kg。树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量包括：聚酰胺树脂19kg、抗氧化剂6kg、抗老化剂4kg与缓蚀剂3kg。金属部分按照重量的成分包括：Cu5kg、Al4kg、Ti2kg。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，其特征在于，所述纤维部分按照重量份包括玻璃纤维40‑50份和碳纤维30‑35份，树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺树脂15‑22份、抗氧化剂4‑9份、抗老化剂2‑6份与缓蚀剂1‑5份；金属部分按照重量份的成分包括：Cu3‑8份、Al2‑6份、Ti1‑4份，制备时，将纤维部分、金属部分依次溶解在树脂部分中。

【技术特征摘要】
1. 一种风力发电机叶片用复合材料，由纤维部分、树脂部分、金属部分组成，其特征在于，所述纤维部分按照重量份包括玻璃纤维40-50份和碳纤维30-35份，树脂部分由聚酰胺树脂、抗氧化剂、抗老化剂与缓蚀剂组成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺树脂15-22份、抗氧化剂4-9份、抗老化剂2-6份与缓蚀剂1-5份；金属部分按照重量份的成分包括：Cu3-8份、Al2-6份、Ti1-4份，制备时，将纤维部分、金属部分依次溶解在树脂部分中。2.根据权利要求1所述的风力发电机叶片用复合材料，其特征在于，所述纤维部分按照重量份包括玻璃纤维43-47份和碳纤维32-34份。3.根据权利要求2所述的风力发电机叶片用复合材料，其特征在于，所述纤维部分按照重量份包括玻璃纤维45份和碳纤维33份。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉增，
申请(专利权)人：天津市澍丰农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12