【摘要】為保證風(fēng)機(jī)葉片能夠在惡劣的環(huán)境下正常工作，葉片涂層材料的耐磨、耐候、耐鹽堿、耐溶劑等性能的優(yōu)劣評(píng)價(jià)非常重要，這不但關(guān)乎風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和較高的發(fā)電效率，而且關(guān)系到對(duì)其工作環(huán)境的綠色環(huán)保問(wèn)題。本文就風(fēng)機(jī)葉片涂料的主要類(lèi)型和特點(diǎn)以及涂層材料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法做出了簡(jiǎn)要的說(shuō)明，以希望能夠?qū)ξ磥?lái)風(fēng)機(jī)葉片涂層材料的提升有所幫助。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)機(jī)葉片涂料類(lèi)型評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法

隨著一次能源的日益枯竭，可再生能源的發(fā)展勢(shì)在必行，其中風(fēng)能是可再生能源中發(fā)展最快的清潔能源，風(fēng)能有著資源豐富，發(fā)電技術(shù)成熟，建造周期短，發(fā)電效率高等多重優(yōu)點(diǎn)，但也不免存在一些瑕疵，其中影響風(fēng)機(jī)壽命最嚴(yán)重的因素就是風(fēng)機(jī)葉片的腐蝕和磨損等，對(duì)于這方面國(guó)內(nèi)外已化學(xué)合成多種耐磨，耐腐蝕，耐高溫的高分子化合物，那么判斷究竟那種涂層材料性能更好就需要制定一套完善科學(xué)的風(fēng)機(jī)葉片涂料性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系。這樣使用者便可根據(jù)風(fēng)機(jī)葉片的具體使用環(huán)境對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)體系找出最適宜的風(fēng)機(jī)葉片涂層材料，以延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)葉片壽命，達(dá)到可再生能源發(fā)電的同時(shí)又節(jié)能環(huán)保。

一、常見(jiàn)風(fēng)機(jī)葉片涂料類(lèi)型

風(fēng)機(jī)葉片涂料種類(lèi)很多，目前國(guó)內(nèi)國(guó)外使用最多的防護(hù)層涂料是聚氨酯。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組容量越來(lái)越大，對(duì)風(fēng)機(jī)葉片涂料的綜合性能有了更高要求，近年來(lái)相繼出現(xiàn)了氟聚合物涂層材料、聚丙烯酸酯等相關(guān)材料。

聚氨酯材料因其有良好的耐油耐磨性、耐腐蝕性和較強(qiáng)的附著力，已被廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片上。在國(guó)內(nèi)，對(duì)于聚氨酯，西北永新化工股份有限公司、中海油常州涂料化工研究院等風(fēng)機(jī)葉片涂料廠先后研制出了有機(jī)氟硅彈性聚氨酯脲樹(shù)脂、耐候性耐磨性強(qiáng)的聚氨酯固化劑、水性聚氨酯。在國(guó)外，德國(guó)的Evonik Degussa公司集合多種原料采用多種工藝合成了附著性很高的聚氨酯涂料。

氟聚合物材料是一中疏水涂料。由于風(fēng)機(jī)葉片在溫度低于零攝氏度的環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，面臨葉片表面結(jié)冰粘附問(wèn)題，為了保證風(fēng)機(jī)能夠在這樣惡劣的環(huán)境下正常工作并且具有穩(wěn)定的輸出功率，Dalili針對(duì)性的研制了的具有疏水性能的氟聚合物涂料。由于氟聚合物內(nèi)部特殊的結(jié)構(gòu)，使其不僅具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐候性、耐高溫性、耐輻射性，而且還具有表面能低、疏水特性。

二、風(fēng)機(jī)葉片涂料主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

為保證風(fēng)機(jī)葉片長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，需要在風(fēng)機(jī)葉片上涂一層耐磨、耐腐蝕、耐高溫的保護(hù)層，然而涂層材料性能的好壞如何評(píng)價(jià)取決于風(fēng)機(jī)葉片的使用環(huán)境。

首先，風(fēng)機(jī)葉片涂料需要能夠適應(yīng)高溫環(huán)境，以保證不因暴曬而變質(zhì)，這就需要風(fēng)機(jī)葉片涂料具有很強(qiáng)的耐高溫性；其次，在風(fēng)沙雨雪較大的天氣下，葉片在高速轉(zhuǎn)動(dòng)中會(huì)受到劇烈沖刷，這就對(duì)風(fēng)機(jī)葉片的耐磨性要求很高；再次，陰雨天雨水長(zhǎng)期滯留在風(fēng)機(jī)葉片表面上會(huì)引起慢性腐蝕，這就需要風(fēng)機(jī)葉片涂料具有很強(qiáng)的耐腐蝕性。具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)例如：涂料附著力大于5MPa，轉(zhuǎn)500轉(zhuǎn)的質(zhì)量損失少于20mg/500g等。當(dāng)然，葉片涂料不僅可以提高風(fēng)機(jī)葉片的耐高溫性、耐磨性和耐腐蝕性，還可以防止風(fēng)機(jī)葉片因磨損、腐蝕而使葉片表面粗糙，致使大量泥沙停留在其表面，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量。

三、主要性能評(píng)價(jià)

1、耐溶劑性評(píng)價(jià)。由于分機(jī)葉片常年暴漏在室外，并且運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行和維護(hù)中會(huì)與雨水、空氣、機(jī)械燃油、液壓油等接觸，這就要求風(fēng)機(jī)葉片要具有良好的耐溶劑性，具體方法即將多種葉片涂層材料加工過(guò)的金屬片放入燃油、液壓油、水中浸泡一定長(zhǎng)時(shí)間對(duì)比觀察幾種材料加工過(guò)的金屬片的變色差別。

2、耐候、耐溫疲勞性評(píng)價(jià)。目前，我國(guó)主要風(fēng)電廠建造在東北西北內(nèi)陸地區(qū)，白天日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，四季氣候現(xiàn)象明顯，而風(fēng)機(jī)葉片要能在溫差變化大、溫差變化頻繁、季節(jié)交替現(xiàn)象明顯的環(huán)境下正常工作，故需要其葉片涂料有良好的耐候性和耐溫差疲勞性。具體做法大多是使風(fēng)機(jī)葉片模型在冷熱交替的環(huán)境下變化多次，而葉片涂層材料不脫落，并且經(jīng)過(guò)冷熱循環(huán)交替后，葉片涂層變色輕微、不失光澤為好。近些年，風(fēng)力發(fā)電向沿海有擴(kuò)展，故葉片涂料的耐鹽堿性也逐漸成為不可忽略的考慮因素。

3、耐磨性評(píng)價(jià)。由于我國(guó)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)力資源含泥沙大，尤其是在西北地區(qū)，氣候干燥，這會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片造成磨損。具體方法有旋轉(zhuǎn)橡膠砂輪法和落沙法等，可根據(jù)試驗(yàn)后葉片涂層損失的涂層材料量或者涂層厚度來(lái)衡量其耐磨性。

參考文獻(xiàn)

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