張莉花 武淑要

國電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)（保定）有限公司 河北保定 071000

風(fēng)電葉片是風(fēng)電部件中的重要組成部分，它的市場(chǎng)容量是比較大的，而且市場(chǎng)供需量比較確定，風(fēng)電葉片行業(yè)的發(fā)展正在面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)，在復(fù)合材料等高新技術(shù)的研究下，風(fēng)電葉片的制作過程和過去相比發(fā)生了很大的變化，在材料以及技術(shù)等方面的應(yīng)用上需要從綜合方面進(jìn)行考慮，并且對(duì)于如今的風(fēng)力發(fā)電來說，為了滿足發(fā)電效率的提升，風(fēng)機(jī)的尺寸有了一定的變化，這也就要求風(fēng)電葉片的直徑采取相應(yīng)的措施，對(duì)于葉片材料的強(qiáng)度和剛度等性能提出了更高的要求。

1 風(fēng)電葉片中的復(fù)合材料發(fā)展

1.1 復(fù)合材料的作用

為了保障風(fēng)電行業(yè)低成本高質(zhì)量的發(fā)展要求，在風(fēng)電葉片的制作過程中，需要從材料入手，開發(fā)和研究先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電葉片制作上的創(chuàng)新升級(jí)。近年來，風(fēng)電行業(yè)對(duì)于風(fēng)電葉片的直徑要求有著一定的提升，復(fù)合材料的應(yīng)用在其中有著重要的作用。實(shí)際上，復(fù)合材料是風(fēng)電葉片制作過程中的必需材料，它對(duì)于葉片整體性能的影響是非常大的，在未來的發(fā)展過程中，風(fēng)電行業(yè)還將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，如何在保證質(zhì)量的同時(shí)，降低成本的投入，這也有賴于對(duì)復(fù)合材料的研究工作，加強(qiáng)新型材料的技術(shù)開發(fā)。

1.2 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)

對(duì)于如今風(fēng)電葉片制作中的復(fù)合材料來說，大多都是以碳纖維復(fù)合材料為主。碳纖維是由碳元素組成的纖維結(jié)構(gòu)，它具有耐高溫、耐腐蝕等高級(jí)性能，經(jīng)過穩(wěn)定氧化處理后，也可以實(shí)現(xiàn)與其他元素的有效融合，它是一種新型的高新材料，抗拉強(qiáng)度是鋼的7到9倍，而且強(qiáng)度密度比也在材料中占據(jù)著領(lǐng)先地位，通過碳纖維復(fù)合材料在風(fēng)電葉片中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)在性能以及效率等方面的提升。

2 復(fù)合材料風(fēng)電葉片發(fā)展中的問題

2.1 技術(shù)創(chuàng)新存在瓶頸

對(duì)于現(xiàn)階段來說，復(fù)合材料風(fēng)電葉片在技術(shù)創(chuàng)新上存在一定的瓶頸，這主要是由于碳纖維在發(fā)展過程中如何實(shí)現(xiàn)材料上的擴(kuò)張和創(chuàng)新，從我國本身的材料發(fā)展來看，許多新型材料都依靠于國外產(chǎn)品的提供，如何盡快發(fā)展具有成本競爭力的碳纖維研發(fā)技術(shù)是當(dāng)前許多材料企業(yè)的重中之重。其次，在風(fēng)機(jī)大規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)下，提高復(fù)合材料生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本是發(fā)展過程中的必經(jīng)之路，行業(yè)在發(fā)展過程中如何推動(dòng)復(fù)合材料攻克技術(shù)創(chuàng)新上的難關(guān)，保障復(fù)合材料在應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性和連續(xù)性，這是有關(guān)人員應(yīng)該注意的問題。

2.2 材料模具的問題

對(duì)于碳纖維這類在風(fēng)電葉片制作過程中應(yīng)用到的復(fù)合材料來說，它們?cè)谥谱鞯倪^程中應(yīng)該盡可能提高材料的利用率，這與材料模具的尺寸和形狀有著密切的關(guān)系?，F(xiàn)如今來說，風(fēng)機(jī)的發(fā)展是非?？焖俚?，風(fēng)電葉片的直徑也沒有相應(yīng)的固定性，在復(fù)合材料的應(yīng)用過程中，它的模具由于零件材料選材不當(dāng)，或者沒有經(jīng)過精確的提煉，可能會(huì)存在熱處理隱患，對(duì)于材料本身也有著一定的損耗。另一方面來說，是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的問題，在尺寸以及沖模等方面存在一定的誤差，有的模具表面粗糙值過大，這對(duì)于提高復(fù)合材料的利用率來說有著一定的限制。

2.3 葉片的材料固化和運(yùn)輸問題

在復(fù)合材料風(fēng)電葉片的制作過程中，由于復(fù)合材料本身是不具備固化功能的，需要在完成脫模等工作后進(jìn)行具體的固化處理，但是有些企業(yè)在固化的過程中沒有從綜合方面進(jìn)行考慮，對(duì)于固化方式的選擇過于單一，有的在光照條件下可能會(huì)對(duì)復(fù)合材料的性能造成影響。另一方面，對(duì)風(fēng)電葉片的運(yùn)輸過程來說，它的運(yùn)輸成本是非常高的，而且一般來說可能會(huì)由于安全管理等工作的不到位引發(fā)一些質(zhì)量問題，如何從葉片的長途運(yùn)輸上降低成本投入，進(jìn)行安全保障，這是企業(yè)應(yīng)該注意的問題。

3 加強(qiáng)復(fù)合材料風(fēng)電葉片發(fā)展的措施

3.1 加大技術(shù)研究和投資力度

在復(fù)合材料風(fēng)電葉片的發(fā)展過程中，有關(guān)人員需要從成本、技術(shù)等方面進(jìn)行綜合考慮，尤其是在風(fēng)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大的基礎(chǔ)上，為了保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，需要從風(fēng)電葉片的復(fù)合材料上入手，擴(kuò)大現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)保障，盡量減少對(duì)國外產(chǎn)品的引進(jìn)，尋求可以替代的產(chǎn)品，增強(qiáng)碳纖維等復(fù)合材料的生產(chǎn)效率。另一方面來說，在復(fù)合材料風(fēng)電葉片技術(shù)研究的過程中，還應(yīng)該增強(qiáng)碳纖維中的乙烯基樹脂，滿足材料的抗疲勞特性，在符合指標(biāo)要求的基礎(chǔ)上降低成本。此外，采用熱塑性復(fù)合材料還可以順應(yīng)發(fā)展過程中的環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)材料的可再生發(fā)展。

3.2 優(yōu)化現(xiàn)有的材料模具

在復(fù)合材料風(fēng)電葉片的發(fā)展過程中，有關(guān)人員為了提高資源的利用率，減少這方面的浪費(fèi)，需要對(duì)制作過程中的材料模具進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，保證它的尺寸以及形狀符合風(fēng)機(jī)葉片的應(yīng)用要求。首先，應(yīng)該加強(qiáng)在數(shù)據(jù)上的精確程度，滿足模具材料的優(yōu)選原則，定期對(duì)模具進(jìn)行清理等工作。另外，在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，要保證沖模結(jié)構(gòu)的合理性，避免出料口出材料的堆積，減輕在使用過程中的荷載，從多個(gè)角度上對(duì)制模工藝進(jìn)行完善，提高它的潤滑效果。

3.3 優(yōu)化葉片固化和運(yùn)輸過程

在復(fù)合材料風(fēng)電葉片的固化過程中，應(yīng)該保證固化過程的多樣性，根據(jù)制作環(huán)境以及風(fēng)電葉片需求進(jìn)行合理的選擇，對(duì)光照時(shí)間等外界因素進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在葉片的運(yùn)輸過程中，可以考慮采用組合模具來制造葉片，即把風(fēng)電葉片成型模具設(shè)計(jì)成可拆裝、易運(yùn)輸?shù)慕M合模具，從而減輕運(yùn)輸壓力。

4 結(jié)語

綜上所述，在風(fēng)機(jī)快速發(fā)展的進(jìn)程中，風(fēng)電葉片的需求量也有所提升，為了保證企業(yè)效益，需要對(duì)復(fù)合材料的應(yīng)用進(jìn)行分析，加大對(duì)復(fù)合材料相關(guān)技術(shù)的研究力度，優(yōu)化材料模具和葉片的固化及運(yùn)輸過程，從而降低復(fù)合材料風(fēng)電葉片的制作成本。