风电叶片用真空灌注型环氧树脂及其复合材料性能研究

bb20920d · 发表于 2022-4-12 18:16:21

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雅宝题库解析：
我国大型风电叶片产量增长迅速，但关键原材料尚不能国产化，尤其是缺少能用于大型风电叶片的具有自主知识产权的国产化环氧树脂体系，很大程度上影响了我国风电企业的利润水平和技术发展。开发高性能的国产化环氧树脂体系已成为我国开发风能资源所亟待解决的关键题目。真空灌注工艺(VARIM)以其生产效率高、环境污染小、制品质量稳定、性能优异等优点，成为兆瓦级风电叶片成型的首选工艺。本文研制两种真空灌注型环氧树脂体系，分析树脂工艺性及其他性能，重点考察复合材料基本力学性能、高低温下的性能及其与树脂性能的关联，为大型风电叶片用国产化环氧树脂体系的开发与应用提供重要依据。首先研制EP-1，EP-2两种真空灌注工艺环氧树脂体系，对比分析两种树脂体系工艺性、固化特性、力学性能等，表征泰山单轴向和多轴向玻璃纤维及振石单轴向和多轴向玻璃纤维的表面性能，为真空灌注工艺条件的制定和研究树脂、玻璃纤维对复合材料性能的影响提供必要的数据。然后采用真空灌注工艺制备几种材料体系的复合材料层板，对比分析复合材料层板的常温拉伸，压缩，层间剪切及抗裂纹性能，探讨研究的复合材料是否满足风电叶片材料的性能要求，并分析复合材料性能与树脂及玻纤性能的关联性。最后考察高、低温对复合材料性能的影响。研究结果表明：EP-2体系浸润性、流动性和韧性更好，但强度、模量和耐热温度略低；泰山玻璃纤维的表面特性使其更易与树脂粘结。常温及-45℃下两种树脂基复合材料的力学性能及抗裂纹扩展能力相近，纤维/树脂界面粘结较强；其中，泰山玻璃纤维增强复合材料的力学性能更加优异；50℃环境下，复合材料的压缩强度降低，受玻璃化转变温度偏低的影响，EP-2复合材料压缩性能降低更为明显；两种环氧树脂的工艺性和力学性能优异，与纤维匹配性好，满足风电叶片对树脂的性能要求。

风电叶片用真空灌注型环氧树脂及其复合材料性能研究

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