本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域,特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料的制備方法。
背景技術(shù):
高強(qiáng)度玻璃纖維織物被廣泛使用航空、航天、風(fēng)力發(fā)電、汽車(chē)、游輪制造、石油管道等行業(yè)。其與樹(shù)脂搭配可做成高強(qiáng)度的玻璃鋼,該玻璃鋼相比鋼鐵的特點(diǎn)是:強(qiáng)度更高,重量更輕,耐腐蝕性更好,其已經(jīng)是大型風(fēng)電葉片的主體材料。
隨著風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)技術(shù)的提高,風(fēng)力發(fā)電向大功率、長(zhǎng)葉片的方向發(fā)展。葉片長(zhǎng)度增加勢(shì)必增加葉片的質(zhì)量。經(jīng)對(duì)長(zhǎng)度10-60m的葉片進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)表明,葉片質(zhì)量按長(zhǎng)度的三次方增加。葉片輕量化對(duì)運(yùn)行、疲勞壽命、能量輸出有重要的影響。由于葉片運(yùn)行時(shí)其重力產(chǎn)生交變載荷,使葉片本身及機(jī)組產(chǎn)生疲勞。葉片減重呵相應(yīng)減少輪轂、機(jī)艙、塔架等結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。同時(shí)為了保證在極端風(fēng)載下葉尖不碰塔架,葉片必須具有足夠的剛度,故有必要研發(fā)一種重量更輕、剛度更好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料。
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利cn106189097a公開(kāi)了一種風(fēng)葉用玻纖增強(qiáng)材料及其制備方法,該方法雖然提高了材料的剛性,但是具體應(yīng)用時(shí),仍需要與碳纖維配合使用,成本較高,為了進(jìn)一步降低成本,本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料的制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料的制備方法。
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料的制備方法,按照以下步驟進(jìn)行:
a、將異丙醇鋁和乙醇鎂加入40-60%的乙醇溶液中,攪拌均勻;
b、加入異氰酸鈉、聚氨基甲酸酯和引發(fā)劑,得到懸濁液;
c、將以上懸濁液涂覆在玻璃纖維上;
d、250-300℃熱固化30-40min;
e、將玻璃纖維采用γ射線進(jìn)行輻射,得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料。
優(yōu)選的,所述的步驟a中,異丙醇鋁和乙醇鎂的物質(zhì)的量之比為(2-3):1。
優(yōu)選的,所述的引發(fā)劑為二?;^(guò)氧化物。
優(yōu)選的,所述的γ射線輻射的劑量率為30-60gy/min,總劑量為70-80kgy。
本發(fā)明所提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料及其制備方法,具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、采用異氰酸鈉、聚氨基甲酸酯和引發(fā)劑系統(tǒng)不但與鋁、鎂鹽的共溶效果好,而且涂覆效果好;
2、采用鎂、鋁鹽改性玻璃纖維,在加熱條件下可以生成鎂鋁尖晶石結(jié)構(gòu),有利于增強(qiáng)纖維間的剛度;
3、經(jīng)過(guò)γ射線的輻射,鎂、鋁與玻璃纖維的結(jié)合強(qiáng)度顯著增加。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料的制備方法,按照下述步驟進(jìn)行:
a、將異丙醇鋁和乙醇鎂加入40-60%的乙醇溶液中,攪拌均勻;
b、加入異氰酸鈉、聚氨基甲酸酯和引發(fā)劑,得到懸濁液;
c、將以上懸濁液涂覆在玻璃纖維上;
d、250-300℃熱固化30-40min;
e、將玻璃纖維采用γ射線進(jìn)行輻射,得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料。
所述的步驟a中,異丙醇鋁和乙醇鎂的物質(zhì)的量之比為(2-3):1。
所述的引發(fā)劑為二?;^(guò)氧化物。
所述的γ射線輻射的劑量率為30-60gy/min,總劑量為70-80kgy。
實(shí)施例2
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料的制備方法,按照下述步驟進(jìn)行:
a、將異丙醇鋁和乙醇鎂加入40-60%的乙醇溶液中,攪拌均勻;
b、加入異氰酸鈉、聚氨基甲酸酯和引發(fā)劑,得到懸濁液;
c、將以上懸濁液涂覆在玻璃纖維上;
d、250-300℃熱固化30-40min;
e、將玻璃纖維采用γ射線進(jìn)行輻射,得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料。
所述的步驟a中,異丙醇鋁和乙醇鎂的物質(zhì)的量之比為(2-3):1。
所述的引發(fā)劑為二?;^(guò)氧化物。
所述的γ射線輻射的劑量率為30-60gy/min,總劑量為70-80kgy。
實(shí)施例3
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料的制備方法,按照下述步驟進(jìn)行:
a、將異丙醇鋁和乙醇鎂加入40-60%的乙醇溶液中,攪拌均勻;
b、加入異氰酸鈉、聚氨基甲酸酯和引發(fā)劑,得到懸濁液;
c、將以上懸濁液涂覆在玻璃纖維上;
d、250-300℃熱固化30-40min;
e、將玻璃纖維采用γ射線進(jìn)行輻射,得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料。
所述的步驟a中,異丙醇鋁和乙醇鎂的物質(zhì)的量之比為(2-3):1。
所述的引發(fā)劑為二?;^(guò)氧化物。
所述的γ射線輻射的劑量率為30-60gy/min,總劑量為70-80kgy。
以下對(duì)實(shí)施例1-3的樣品進(jìn)行檢測(cè),得到如下數(shù)據(jù):
由以上測(cè)試數(shù)據(jù)可以知道,本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用玻纖增強(qiáng)材料的剛度非常好,完全符合風(fēng)葉的使用要求。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。