本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

風(fēng)是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。對(duì)于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可為。風(fēng)能的利用形式中，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)最成熟、最具商業(yè)化開發(fā)前景。大規(guī)模利用風(fēng)力發(fā)電也是減少有害氣體排放量的有效措施之一。

葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件。惡劣的環(huán)境和長期不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，要求葉片具有比重輕，耐疲勞強(qiáng)度、耐腐蝕、耐紫外線照射和耐雷擊等優(yōu)異性能，且要求安裝、維護(hù)費(fèi)用低。因此能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的葉片就需要有性能優(yōu)越及適宜的原材料作保證。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因?yàn)榫哂斜葟?qiáng)度高、比模量大等優(yōu)點(diǎn)，是作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片生產(chǎn)的首選材料。

已知的技術(shù)是，制造葉片的材料基本上是由聚酯樹脂、乙烯基樹脂和環(huán)氧樹脂等熱固性基體樹脂與玻璃纖維、碳纖維等增強(qiáng)材料，通過手工鋪放或樹脂注入等成型工藝復(fù)合而成。但在生產(chǎn)葉片的過程中都存在一些缺點(diǎn)，如，采用不飽和聚酯樹脂作為基體樹脂，生產(chǎn)過程中有苯乙烯等有害物質(zhì)溢出；采用環(huán)氧樹脂作基體樹脂的固化體系多為有機(jī)胺類等有害物質(zhì)。這些物質(zhì)存在都會(huì)對(duì)環(huán)境和操作人員產(chǎn)生危害。同時(shí)，聚酯樹脂、乙烯基樹脂和環(huán)氧樹脂等材料都是熱固性材料，都有不可再生利用的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有高強(qiáng)高模特性、可循環(huán)利用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用復(fù)合材料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用復(fù)合材料，由纖維部分、樹脂部分、金屬部分組成，所述纖維部分按照重量份包括玻璃纖維40-50份和碳纖維30-35份，樹脂部分由聚酰胺樹脂、抗氧化劑、抗老化劑與緩蝕劑組成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺樹脂15-22份、抗氧化劑4-9份、抗老化劑2-6份與緩蝕劑1-5份；金屬部分按照重量份的成分包括：Cu3-8份、Al2-6份、Ti1-4份，制備時(shí)，將纖維部分、金屬部分依次溶解在樹脂部分中。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述纖維部分按照重量份包括玻璃纖維43-47份和碳纖維32-34份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述纖維部分按照重量份包括玻璃纖維45份和碳纖維33份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：樹脂部分由聚酰胺樹脂、抗氧化劑、抗老化劑與緩蝕劑組成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺樹脂18-20份、抗氧化劑6-7份、抗老化劑3-5份與緩蝕劑2-4份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：樹脂部分由聚酰胺樹脂、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗老化劑與緩蝕劑組成，且各成分按照重量份包括：聚酰胺樹脂19份、抗氧化劑6份、抗老化劑4份與緩蝕劑3份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：金屬部分按照重量份的成分包括：Cu5-6份、Al3-5份、Ti2-3份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：金屬部分按照重量份的成分包括：Cu5份、Al4份、Ti2份。

玻璃纖維是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但缺點(diǎn)是性脆，耐磨性較差。碳纖維質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。聚酰胺樹脂具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性。抗氧化劑能防止或延緩物質(zhì)氧化，延長使用壽命。抗老化劑可有效地吸收波長為270-380納米的紫外光, 主要用于不飽和樹脂及含不飽和樹脂的制品中。不易燃、不腐蝕、貯存穩(wěn)定性好；大幅度提高產(chǎn)品的抗老化性能。與不飽和樹脂的相容性良好，兼具長效抗氧、抗黃變作用性能。緩蝕劑防止或減緩材料腐蝕。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中將玻璃纖維與聚酰胺樹脂相互作用，解決了玻璃纖維的性脆與耐磨性差的問題，又能提高其耐熱性與抗腐蝕性。本發(fā)明中的纖維部分在其長度方向上能充分發(fā)揮纖維的高強(qiáng)高模特性，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的整體機(jī)械性能。金屬部分能夠保證材料的抗腐蝕、優(yōu)良的延展性與強(qiáng)度。利用這種纖維、樹脂、金屬的復(fù)合材料來制造葉片，可以采用注塑、模壓等工藝制造，使得生產(chǎn)環(huán)境無毒無害，也可循環(huán)使用。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例中，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用復(fù)合材料，由纖維部分、樹脂部分、金屬部分組成，纖維部分包括玻璃纖維40kg和碳纖維30kg，樹脂部分由聚酰胺樹脂、抗氧化劑、抗老化劑與緩蝕劑組成，且各成分的重量：聚酰胺樹脂15kg、抗氧化劑4kg、抗老化劑2kg與緩蝕劑1kg；金屬部分按照重量的成分包括：Cu3kg、Al2kg、Ti1kg，制備時(shí)，將纖維部分、金屬部分依次溶解在樹脂部分中。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例中，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用復(fù)合材料，由纖維部分、樹脂部分、金屬部分組成，所述纖維部分包括玻璃纖維50kg和碳纖維35kg，樹脂部分由聚酰胺樹脂、抗氧化劑、抗老化劑與緩蝕劑組成，且各成分的重量：聚酰胺樹脂22kg、抗氧化劑9kg、抗老化劑6kg與緩蝕劑5kg；金屬部分按照重量的成分包括：Cu8kg、Al6kg、Ti4kg，制備時(shí)，將纖維部分、金屬部分依次溶解在樹脂部分中。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例中，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用復(fù)合材料，由纖維部分、樹脂部分、金屬部分組成，所述纖維部分包括玻璃纖維43kg和碳纖維32kg。樹脂部分由聚酰胺樹脂、抗氧化劑、抗老化劑與緩蝕劑組成，且各成分按照重量包括：聚酰胺樹脂18kg、抗氧化劑6kg、抗老化劑3kg與緩蝕劑2kg。金屬部分按照重量的成分包括：Cu5kg、Al3kg、Ti2kg。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例中，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用復(fù)合材料，由纖維部分、樹脂部分、金屬部分組成，所述纖維部分按照重量包括玻璃纖維47kg和碳纖維34kg。樹脂部分由聚酰胺樹脂、抗氧化劑、抗老化劑與緩蝕劑組成，且各成分按照重量包括：聚酰胺樹脂20kg、抗氧化劑7kg、抗老化劑5kg與緩蝕劑4kg。金屬部分按照重量的成分包括：Cu6kg、Al5kg、Ti3kg。

實(shí)施例5

本發(fā)明實(shí)施例中，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用復(fù)合材料，由纖維部分、樹脂部分、金屬部分組成，纖維部分按照重量包括玻璃纖維45kg和碳纖維33kg。樹脂部分由聚酰胺樹脂、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗老化劑與緩蝕劑組成，且各成分按照重量包括：聚酰胺樹脂19kg、抗氧化劑6kg、抗老化劑4kg與緩蝕劑3kg。金屬部分按照重量的成分包括：Cu5kg、Al4kg、Ti2kg。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。