泡沫塑料可使风力涡轮机的叶片轻量化
Fraunhofer的研究人员与业界专家合作,开发持久耐用的热塑性泡沫和复合材料,这些材料可使叶片环保,轻质化,更容易回收。海上风电场发展趋势越来越好。由于受重量的限制,风力涡轮必需要高材料强度的轻量系统,这样便于组装和拆卸,而且能大大地改善他在海上的稳定性。
在欧盟的WALiD(风力叶片使用成本低的先进轻量化设计)项目中,几个化学家正在进行密切合作,进行转子叶片的轻量化设计。他们希望通过改进所使用的设计和材料来减小叶片的重量,从而提高它们的使用寿命。
近来,风力涡轮机的转子叶片主要是由热固性树脂机体手工制造。但是这些材料不具有融熔切不易回收,不环保。
而在 “在WALiD项目中,我们正在转换材料的类别,首次在转子叶片中使用热塑性塑料。”其中一个项目负责人说。这些是可熔化的塑料,可在自动化生产设施中高效处理利用。
项目合作伙伴使用由热塑性泡沫和纤维增强塑料制成的夹层材料作为转子叶片的外壳以及内部支撑结构。通常,碳纤维增强热塑性塑料用于承受最大负载的转子叶片区域,而玻璃纤维用于巩固较小的应力区域。
对于夹芯板材,Rapp和他的团队正在开发热塑性泡沫,其上覆盖有纤维增强热塑性塑料制成的结合层。这种组合改善了转子叶片的机械强度,效率,耐久性和寿命。“我们用热塑性泡沫开辟了新的天地!”Rapp说。
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