一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法，属于发电机叶片表面处理技术领域，包括如下步骤：（1）叶片的预处理；（2）冷等离子体处理；（3）微波处理；（4）金属粉末喷射处理；（5）涂覆处理。通过本发明专利技术方法处理后的风力发电机叶片，其拉伸强度和弯曲强度均得到很大的提高，并且通过本发明专利技术方法处理后的风力发电机表面涂层的附着力达到0级，附着力极佳，耐磨性极佳，有效的延长了风力发电机叶片的使用寿命。

A surface treatment method of FRP wind turbine blades

The invention discloses a surface treatment method of a glass fiber reinforced plastic wind turbine blade, belonging to the technical field of the surface treatment of the blade of the generator, which comprises the following steps: (1) blade pretreatment; (2) cold plasma treatment; (3) microwave treatment; (4) metal powder spraying treatment; (5) coating treatment. The tensile strength and bending strength of the wind turbine blade treated by the method of the invention are greatly improved, and the adhesion of the surface coating of the wind turbine treated by the method of the invention reaches level 0, with excellent adhesion, excellent wear resistance, and effectively prolonging the service life of the wind turbine blade.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法
本专利技术属于发电机叶片表面处理
，具体涉及一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法。
技术介绍
风力发电作为一种主要的风能利用形式，已经在全世界范围内发展了好几年，目前随着风力发电产业的日趋成熟、世界能源环境的不断变化，风力发电将在未来表现出新的动态。我国总的可开发利用的风能总量约为亿千瓦，排列世界第三，仅落后于俄罗斯和美国，而我国的风能资源储量居世界之首。我国在东南沿诲、山东、辽宁沿海及其附近岛屿的年平均风速为在内蒙古北部，甘肃、新疆北部以及松花江下游等内陆地区平均风速可达到这些地区都属于风能资源丰富区，均有很好的开发利用风电的条件，所以说我国的风能资源分布很广。目前，我国虽然已建成多个风电场，但是风电装机容量仅占全国电力装机容量的因此风力发电产业还具有巨大的商业化、规模化发展空间。风轮是风力发电机的主要部件之一，其中风轮的叶片占整个风力发电机组装置成本的左右，是风轮最主要的组成部分，是风力发电机源动力输入的首要载体，它不仅决定了风轮性能的好坏，而且还决定了风力发电机组整体性能的好坏和利用价值。现在随着风电技术的发展，风力发电机组朝着大型化的方向发展，使得叶片的尺寸也越来越大、外形越加复杂，并且对叶片制造精度、表面粗糙度、强度和刚度、质量分布均句性等都有很高的要求，所以突破风轮的叶片技术的瓶颈问题，将会大力促进风力发电的发展。申请号为CN201610389260.1公开了一种耐腐蚀风力发电机叶片及表面处理工艺，叶片由以下重量份数的物料制备而成：二硼化钛，氧化钛，三氧化铬，二氧化硅，氧化锌，碳化硅，三氧化二锰，氢氧化镍，氧化铁，氧化钴，氧化铜，氧化铍，三氧化钨，氧化镁，其表面处理工艺为：(1)表面清洁；(2)抛丸处理；热处理；(4)喷釉固化；(5)PVD镀膜；本专利技术风力发电机叶片具有匀、轻、强的优点，同时耐腐蚀性强，表面处理工艺简单，节能环保，生产成本低，适合在工业上大规模推广。喷釉工艺复杂，产品缺陷多（如黑点、裂纹、橘釉、釉面波纹等），效率低，并且PVD镀膜一般能直接镀在不锈钢以及硬质合金上，对锌合金、铜、铁等压铸件应先进行化学电镀铬，然后才适合镀PVD，由此可见，该专利技术的方法存在一定的局限性。申请号为CN201610387064.0公开了一种风力发电机叶片使用的耐磨损环氧树脂涂料及其制备方法，属于涂料
包括有按重量份计的如下组分：改性环氧树脂乳液30~36份、改性丙烯酸树脂乳液10~15份、磷酸锌5~7份、玻璃鳞片4~7份、铝溶胶10~20份、绢云母2~4份、膨胀石墨1~4份、水性分散剂0.4~0.6份、消泡剂0.2~0.3份、水合硅酸镁0.5~1份、杀菌剂0.2~0.4份、增稠剂1~2份、中和剂1~2份、防闪锈剂0.5~1份、成膜助剂1~3份、润湿剂0.2~0.4份、去离子水5.0~7.2份。本专利技术提供的风力发电机叶片使用的耐磨损环氧树脂涂料可以较好地与风电叶片结合，附着力高，耐磨损性能好，仅仅通过涂料来改善风力发电机叶片的性能，其改善效果是有限的，在长期使用后叶片会出现腐蚀、产生裂纹等现象，即使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法，包括如下步骤：（1）叶片的预处理：用砂纸打磨待处理玻璃钢风力发电机叶片的表面，用清洗剂清洗后，烘干，保证待处理的玻璃钢风力发电机叶片的表面平整、整洁；（2）冷等离子体处理：将步骤（1）中预处理后的发电机叶片置于等离子体发生器中进行冷等离子体处理，处理后取出备用；（3）微波处理：将步骤（2）中冷等离子体处理后的发电机叶片置于微波环境中进行微波处理，微波，完成后取出备用；（4）金属粉末喷射处理：采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将金属粉末高速喷射到步骤（3）微波处理后的发电机叶片的表面；（5）涂覆处理：将涂料均匀的涂覆到步骤（4）金属粉末喷射处理后的发电机叶片的表面，完成后置于紫外灯下进行紫外固化处理即可。进一步的，所述步骤（1）中清洗剂为体积分数为70~90%的乙醇。进一步的，所述步骤（2）中冷等离子体处理的频率为10~13MHz，功率为200~240W，工作气体为氮气，气流速度为200~240mL/min，处理的时间为2~4min。进一步的，所述步骤（3）中微波处理时微波的功率为600~700W，微波处理的时间为4~5min。进一步的，所述步骤（4）中压缩空气的气压值为0.2~0.3MPa，金属粉末为尺寸为0.5~0.9mm的氧化锌粉末，高速喷射束以3~4m/h的速度在发电机叶片的表面移动。进一步的，所述步骤（5）中涂料中各成分及对应重量百分比为：环氧树脂50~60%、纳米二氧化钛5~6%、乙二胺四乙酸二钠6~8%、硬脂酸钙3~4%、硬脂酸镁2~3%、聚二甲基硅氧烷1~2%、邻苯二甲酸二异丁酯3.2~3.4%，余量为去离子水。进一步的，所述步骤（5）中涂料的涂覆量为3~5g/m2。进一步的，所述步骤（5）紫外固化时紫外的波长为200~400nm，紫外灯距离发电机叶片的距离为20~24cm。本专利技术针对现今风力发电机叶片在使用过程中存在问题，以及现今改善方法存在的缺陷，开发研究了一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法，首先是对风力发电机的叶片进行预处理，用砂纸打磨后，用清洗剂进行清洗，清除表面的污渍，并提高风力发电机叶片的平整度，然后进行冷等离子体处理，申请人在大量的实验中调节冷等离子处理的参数，利用高能量的活性物种使叶片表面的反应物分子激发、电离或断裂，并在发电机叶片的表面产生刻蚀；紧接着进行特定功率的微波处理特定的时间，微波作用一方面活化发电机叶片的表面，为后续的操作奠定基础，另一方面可以通过刻蚀位置熔化发电机叶片中的部分树脂，树脂随着刻蚀位置渗到发电机叶片的表面，此时将氧化锌金属粉末喷射到发电机叶片的表面，使涂料与叶片工件之间稳定结合，并有效的在刻蚀部位产生补强组织，加强发电机叶片的综合性能，然后将特制的涂料均匀的涂覆到发电机叶片的表面，在相似相溶的原理下，涂料快速结合到发电机叶片的表面，起到保护发电机叶片防止其受到外界环境侵染的作用，进一步提高风力发电机的抗菌、防腐、刚度、硬度等性能，最后进行紫外固化处理，进一步加强涂料与发电机叶片的结合程度，从一定程度上延长风力发电机的使用寿命。本专利技术相比现有技术具有以下优点：通过本专利技术方法处理后的风力发电机叶片，其拉伸强度和弯曲强度均得到很大的提高，并且通过本专利技术方法处理后的风力发电机表面涂层的附着力达到0级，附着力极佳，耐磨性极佳，有效的延长了风力发电机叶片的使用寿命。具体实施方式实施例1一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法，包括如下步骤：（1）叶片的预处理：用砂纸打磨待处理玻璃钢风力发电机叶片的表面，用清洗剂清洗后，烘干，保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）叶片的预处理：/n用砂纸打磨待处理玻璃钢风力发电机叶片的表面，用清洗剂清洗后，烘干，保证待处理的玻璃钢风力发电机叶片的表面平整、整洁；/n（2）冷等离子体处理：/n将步骤（1）中预处理后的发电机叶片置于等离子体发生器中进行冷等离子体处理，处理后取出备用；/n（3）微波处理：/n将步骤（2）中冷等离子体处理后的发电机叶片置于微波环境中进行微波处理，微波，完成后取出备用；/n（4）金属粉末喷射处理：/n采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将金属粉末高速喷射到步骤（3）微波处理后的发电机叶片的表面；/n（5）涂覆处理：/n将涂料均匀的涂覆到步骤（4）金属粉末喷射处理后的发电机叶片的表面，完成后置于紫外灯下进行紫外固化处理即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）叶片的预处理：
用砂纸打磨待处理玻璃钢风力发电机叶片的表面，用清洗剂清洗后，烘干，保证待处理的玻璃钢风力发电机叶片的表面平整、整洁；
（2）冷等离子体处理：
将步骤（1）中预处理后的发电机叶片置于等离子体发生器中进行冷等离子体处理，处理后取出备用；
（3）微波处理：
将步骤（2）中冷等离子体处理后的发电机叶片置于微波环境中进行微波处理，微波，完成后取出备用；
（4）金属粉末喷射处理：
采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将金属粉末高速喷射到步骤（3）微波处理后的发电机叶片的表面；
（5）涂覆处理：
将涂料均匀的涂覆到步骤（4）金属粉末喷射处理后的发电机叶片的表面，完成后置于紫外灯下进行紫外固化处理即可。


2.根据权利要求1所述一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中清洗剂为体积分数为70~90%的乙醇。


3.根据权利要求1所述一种玻璃钢风力发电机叶片的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（2）中冷等离子体处理的频率为10~13MHz，功率为200~240W，工作气体为氮气，气流速度为200~240mL/min，处...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐子成，
申请(专利权)人：安徽国成顺风风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34