[發(fā)明專利]一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料及其制造方法

無效

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• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102582088A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 杜瑛卓;霍唐軍;鮑春宇
• 申請（專利權）人: 北京可汗之風科技有限公司
• 主分類號: B29C70/06
• 分類號: B29C70/06;B29C70/30;B29L31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及風力發(fā)電領域，尤其涉及一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料及其制造方法。

背景技術

竹質材料屬于天然纖維材料，具有力學性能優(yōu)異、密度低、成本低等特點，竹質材料的模量與玻璃鋼相近，但竹質材料密度僅為玻璃鋼的60％，因此能夠滿足風力發(fā)電機葉片對材料性能的要求，并且能夠大幅降低葉片的重量。此外，由于竹材的生長環(huán)境影響，竹纖維也具備良好的抗疲勞性能，是葉片設計制造應用中的一種優(yōu)質材料，為風電行業(yè)添加了新的元素。竹質材料是綠色材料，風電是可再生能源，在風電葉片制造行業(yè)減少高能耗材料玻纖的使用，讓天然纖維材料和風能有機地結合在一起適應國家能源發(fā)展方向，具有生態(tài)效益和經濟效益，使風電產業(yè)更加綠色。

目前竹基復合材料已經在風機葉片中得到了應用，隨著風電行業(yè)的迅速發(fā)展，風力發(fā)電機的單機功率越來越大，葉片的長度越來越長，這對葉片的材料性能提出了更為苛刻的要求，樹脂與竹質材料通過傳統(tǒng)成型方法得到的竹基復合材料，其材料性能已不能滿足使用要求，需要對其進行必要的強化。

經纖維強化后的竹基復合材料，需要在保證竹質材料優(yōu)勢的基礎上，使其物理力學性能得到提高，以滿足不同類型竹質葉片設計中對竹基復合材料的性能要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種物理性能、化學性能優(yōu)良的纖維強化竹基復合材料及其制造方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料，其特征在于，所述材料是竹質材料經過復合材料成型工藝加入另一種纖維強化后制成的復合材料。

本發(fā)明所述的用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料，包括竹質材料、纖維、樹脂基體等。

所述的一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料，其特征在于，所述纖維的彈性模量大于等于20.0GPa，密度大于等于0.5g/cm3。

所述的一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料，其特征在于，所述纖維可以是玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維、尼龍纖維或其他合成纖維。

所述的一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料，其特征在于，所述纖維可以是麻纖維、木纖維或其他天然纖維。

所述的一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料，其特征在于，所述竹質材料包括竹質原材料和竹質半成品，所述竹質原材料包括竹片、竹篾、竹纖維、竹基纖維束、竹絲，所述竹半成品可以是竹纖維復合材料，包括竹層積材、重組竹。

所述的一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料，其特征在于，所述竹質材料的含水率小于等于20％。

本發(fā)明所述的用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料的制造方法，包括步驟：

步驟1：將纖維進行表面處理和/或竹質材料進行表面處理。

步驟2：將纖維與竹質材料在材料成型模具或葉片成型模具內進行排布組合。

步驟3：將纖維與竹質材料使用合成樹脂經過復合材料成型工藝進行成型。

所述的一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料的制造方法，其特征在于，所述步驟2中的經過表面處理的纖維和/或竹質材料在復合材料成型之前可以在材料成型過程中也可以在葉片成型過程中進行排布組合。

所述的一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料的制造方法，其特征在于，所述合成樹脂可以是環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、乙烯基樹脂、酚醛樹脂、間苯二酚樹脂及其改性樹脂。

所述的一種用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料的制造方法，其特征在于，所述合成樹脂可以是熱固性樹脂，也可以是熱塑性樹脂。

由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明所述的用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料及其制造方法，由于采用纖維與所述竹質材料進行復合，使得用于風機葉片的纖維強化竹基復合材料在物理力學性能和化學性能方面有了顯著的提高，使得竹基復合材料的應用領域更加廣泛。

附圖說明

通過下文中的參照附圖所進行的描述部分，能夠更好的理解所有上述特征，所述附圖為：

圖1為本發(fā)明中纖維在竹質材料表面排布方式的示意圖，其中1為纖維材料，2為竹質材料；

圖2為本發(fā)明中纖維層間排布方式的示意圖；

圖3為本發(fā)明中纖維層內排布方式的示意圖。

具體實施方式