科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

近年来，我国风电发展迅猛，2006-2010年风电总装机容量从260万kW增长到***万kW，2010年新增风电装机1600万kW，累计装机容量和新增装机容量均居世界第一。预计2020年我国风电累计装机可以达到***亿kW。随着叶片大型化发展，叶片强度、刚度、耐老化要求更高，叶片的部分区域采用玻纤织物的铺层也会增厚。以71m长的叶片为例，现在用于叶根部分的三轴向玻纤织物需要铺设130层，壳体在灌注过程中则需要4~5h，成型周期大大延长。本项目旨在开发一种高渗透耐老化织物，通过优化织物结构，使织物对树脂体系具备较高的渗透性，从而在保证灌注效果的同时，大大节约树脂灌注的时间：同时增强织物的耐老化性能，以匹配大型风电叶片的发展需求。

需解决的主要技术难题

1.材料体系选型技术：针对风电用玻璃纤维展开规格选型研究，结合不同玻纤浸润剂的反馈评价，优选了渗透性更好的纱线，从而可以应用在70米以上的叶型；

2.编织建模技术：针对风电叶片真空灌注成型特点，构建了纤维博层角度与编织密度的数学模型，确定了最佳编织密度；

3.适用性纤维经编织造技术：构建树脂灌注通道，解决了树脂浸润过程中通道不足难题，实现0°、±30°、±15°、±60°等特殊角度的高效铺设和编织，织物中树脂流道布局合理、充足；

4.玻纤浸润剂改良技术：结合玻纤供应商，改良了玻纤浸润剂的配方，提高了玻纤浸润剂与树脂休系之问的渗透性，降低叶片灌注的树脂用量，提高了叶片的疲劳寿命。

期望实现的主要技术目标

1.减少了叶片模其的灌注使用时问(5~30min)，提高了铺层效率，降低了成本；

2.降低了***~***%的树脂用量、织物质保期可延长至18个月

处理进度