一种大型化层内碳玻混杂复合材料风电叶片主梁帽及制作方法技术

技术编号:41148784 阅读:32 留言:0更新日期:2024-04-30 18:15
本发明专利技术提出了一种大型化层内碳玻混杂复合材料风电叶片主梁帽及制作方法,采用碳纤维和玻璃纤维混合制成单向层内混杂经编织物,织物中碳纤维和玻璃纤维的混合比例分别设计为1:1、1:2、1:4。根据叶片主梁帽的厚度,分别采用不同碳玻比的层内混杂织物进行铺层,并通过真空辅助树脂转移模塑工艺(VARTM)制造复合材料主梁帽。测试表明,该碳玻混杂复合材料在拉伸和压缩性能方面均表现出色,同时也减轻了重量,有利于实现叶片长度大型化及装机容量地提升。此外,本发明专利技术的复合材料叶片主梁帽不仅具有技术上的创新性,而且在经济和减重上非常具有吸引力,为制造大尺寸且高性能的复合材料风电叶片提供了新的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轻量化风电叶片,特别是关于一种大型化层内碳玻混杂复合材料风电叶片主梁帽的制作方法及其工艺。


技术介绍

1、风电叶片主梁帽通常采用两种复合材料:玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料。玻璃纤维复合材料因成本较低和较好的韧性而被广泛应用,但是其强度和模量较低,且材料密度大,限制了风电叶片的大型化与发电容量地提升。相比而言,碳纤维以其卓越的强度、刚性和优异的疲劳耐受性而受到推崇,且材料密度低,但其成本较高且断裂韧性较低,限制了其在风电叶片及广泛的工业中的使用。

2、为了结合这两种材料各自的优势,开发一种既具有碳纤维的高性能特性又拥有玻璃纤维成本效益的风电叶片主梁帽成为了研究的焦点,以满足大尺寸叶片主梁帽对复合材料不同的力学、重量和成本的需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提出一种大尺寸碳玻层内混杂复合材料风电叶片主梁帽,结合碳纤维和玻璃纤维的优势,设计独特的层内混杂单向经编结构,不仅提高材料性能,实现尺寸大型化,同时也有效降低了密度和成本,从而满足工业上对高性能且低成本复合材料的迫切需求本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大型化层内碳玻混杂复合材料风电叶片主梁帽,其特征在于:所述风电叶片主梁帽所采用的复合材料由碳纤维和玻璃纤维组成,碳纤维和玻璃纤维以层内混杂单轴向经编织物的形式混杂,通过调节两种纤维比例获得不同的层内混杂单轴向经编织物,根据构件厚度进行铺层制作风电叶片主梁帽。

2.根据权利要求1所述的大型化层内碳玻混杂复合材料风电叶片主梁帽,其特征在于:层内混杂单轴向经编织物由碳纤维纱线和玻璃纤维纱线构成,为保证织物单层内厚度一致性,采用东丽T620SC-24K-50C碳纤维和重庆国际ECT469L-2400玻璃纤维纱线进行组合。

3.根据权利要求1所述的大型化层内碳玻混杂...

【技术特征摘要】

1.一种大型化层内碳玻混杂复合材料风电叶片主梁帽,其特征在于:所述风电叶片主梁帽所采用的复合材料由碳纤维和玻璃纤维组成,碳纤维和玻璃纤维以层内混杂单轴向经编织物的形式混杂,通过调节两种纤维比例获得不同的层内混杂单轴向经编织物,根据构件厚度进行铺层制作风电叶片主梁帽。

2.根据权利要求1所述的大型化层内碳玻混杂复合材料风电叶片主梁帽,其特征在于:层内混杂单轴向经编织物由碳纤维纱线和玻璃纤维纱线构成,为保证织物单层内厚度一致性,采用东丽t620sc-24k-50c碳纤维和重庆国际ect469l-2400玻璃纤维纱线进行组合。

3.根据权利要求1所述的大型化层内碳玻混杂复合材料风电叶片主梁帽,其特征在于:碳纤维具有1.77g/cm3的密度,1850tex的细度,234gpa的拉伸模量和4175mpa的强度;其中玻璃纤维纱线的细度为4800tex,密度为2.56g/cm3,拉伸模量和强度分别为78.7gpa和2366mpa。

4.根据权利要求1所述的大型化层内碳玻混杂复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:武维莉
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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