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碳纤维风力发电叶片应用的优势和弊端

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2018-08-24【


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  随着地底矿业能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)的不断最大化减少和大气感染情况(Condition)的日益严重,清洁可持续能源的发展利用逐渐被国家重视其中对环境影响(influence)很小的风力发电项目(xiàng mù)备受瞩视。风力发电中风机叶片是非常关键(解释:比喻事物的重要组成部分)的一个部件,大型风电设备(shèbèi)对于叶片的强度(strength)、重量、结构等有着严格的要求,传统材料(Material)很难满足要求,碳(C)纤维这种性能优秀(解释:出色、非常好)的材料进入行业视线。
  风叶的尺寸现在是越来越大,在运行中承受的力量也越来越强,传统制作风叶的玻璃材质钢材料(Material)越来越难满足其要求。碳纤维配件“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出。碳纤维生产具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳(C)纤维要比玻璃纤维刚度大三倍,制作出来的碳纤维制品要比玻璃钢性能优秀(解释:出色、非常好)很多。另外在其重量优势(解释:能压倒对方的有利形势)也非常明显,更轻的风叶能够降低(reduce)风力发电的成本,提升叶片的质量和整套发电设备的总体性能。

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  碳(C)纤维风电叶片应用障碍
  碳(C)纤维不但刚度大、重量低而且防腐化侵蚀 、耐高温环境适应性比较好,但是在风叶上的应用也非一帆风顺。首先高昂的制造成本比较高,很多应用商无法承受,而且制作起来比较困难(difficult),可以批量生产大型风叶的厂家并不多;其次对于碳纤维制品的质量监测(Food Monitor)技术不成熟,无法做到实时监控风叶质量,在自动化风电运行中比较被动;碳纤维制品比较脆,在进步一加工的时候并不容易,稍有疏忽便有可能(maybe)损坏部件。
  风叶的长度非常大,想要制作出碳(C)纤维制品必须要有模具(称号:工业之母),高精度(精确度)碳纤维风叶需要不锈钢(不锈耐酸钢)模具才能制作出,但是成本非常高昂,而且一但尺寸要求发生变化,很难调整。
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