風電葉片用高模玻纖的開發與應用分析

賈智源，關曉方，程 方，陳 淳

（1. 中材科技風電葉片股份有限公司，北京 102101；2. 泰山玻璃纖維有限公司，山東 泰安 271000）

風電葉片用高模玻纖的開發與應用分析

賈智源1，關曉方1，程 方2，陳 淳1

（1. 中材科技風電葉片股份有限公司，北京 102101；2. 泰山玻璃纖維有限公司，山東 泰安 271000）

以風電葉片專用高模量玻璃纖維為研究對象，將其與E玻纖進行了纖維性能差異對比，并利用相應的玻纖單向布制備層合板，對比了層合板的力學性能和單向布的工藝性能，選取3 個型號的風電葉片進行了等剛度換算。結果表明，高模玻纖具有更高的抗拉強度、彈性模量、耐化學腐蝕性以及耐疲勞強度；在特征單層厚度和垂直滲透性能相當的情況下，高模玻纖層合板的力學性能均有不同程度的提升；高模玻纖在風電葉片主梁帽中的應用使得風電葉片的質量減輕和成本降低。

高模玻纖；風電葉片；開發；應用；分析

0 引言

風電葉片大型化的發展趨勢[1]，提高了對原材料的技術要求。葉片的風能捕捉效率與葉片長度的平方成正比，而葉片的質量與葉片長度的3 次方成正比，這就導致長度增加的同時，葉片重量增加的更加顯著。質量的大幅度增加會給葉片的設計帶來很多難題：主梁帽與蒙皮之間分層的風險大幅度提高，葉片的固有頻率與旋轉頻率更加接近，葉片的運輸與吊裝難度大幅度增加，機組需要承受更大的載荷等。如何在增加葉片長度的同時，避免葉片質量的大幅度增加成為目前風電葉片制造業的核心問題之一。……