重慶國(guó)際主任研發(fā)工程師郝名揚(yáng)：《風(fēng)電葉片用玻纖材料解決方案》

 

　　以下為演講實(shí)錄：

 

　　各位同仁，各位專(zhuān)家，大家上午好，非常榮幸我能代表重慶國(guó)際復(fù)合材料給大家做一個(gè)報(bào)告。我報(bào)告的題目是“風(fēng)電葉片玻纖材料解決方案”，我三部分給大家介紹。

 

　　首先公司的介紹，CPIC是以技術(shù)為支撐高速發(fā)展的公司，我們生產(chǎn)的玻璃纖維產(chǎn)品，年產(chǎn)能大概90萬(wàn)噸，在中國(guó)、巴西有生產(chǎn)基地，北美、歐洲還有俄羅斯具有銷(xiāo)售公司，基本上實(shí)現(xiàn)了全球的覆蓋。

 

　　公司前身是重慶玻璃纖廠，在1986年根據(jù)國(guó)家的需求，我們引進(jìn)了直接紡玻璃生產(chǎn)，1999年更名為CPIC，在2000年之后得到快速的發(fā)展。2009年分別推出了ECT產(chǎn)品，之后由于國(guó)際形勢(shì)的變化，在海外巴西和巴黎分別建立了我們的生產(chǎn)基地。

 

　　下面我介紹一下公司的研發(fā)能力，公司擁有330人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其中博士以上工程師5名。復(fù)合材料和檢測(cè)中心主要是為客戶(hù)所服務(wù)，客戶(hù)所能夠自備的復(fù)合材料，都可以在我們這里進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)。公司創(chuàng)新成果是在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)處于領(lǐng)先的產(chǎn)品。

 

　　風(fēng)電用聚氨酯玻璃纖維，先回顧一下聚氨酯的玻璃纖發(fā)展歷程：2012年正式成立這個(gè)項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)基礎(chǔ)之上，主要是基于ECT和TM進(jìn)行一個(gè)聚氨酯紗線的開(kāi)發(fā)。首先介紹一下聚氨酯紗線的研發(fā)過(guò)程，聚氨酯粘度比較低，非常適合做一個(gè)復(fù)合材料，常見(jiàn)的玻璃纖維表面是非常光滑的，我們引入了一個(gè)非常特殊的結(jié)構(gòu)，在纖維表面附有很多的顆粒，這種顆粒狀很強(qiáng)的物理結(jié)構(gòu)，纖維和樹(shù)脂潤(rùn)和更好。這個(gè)圖主要是為了表示纖維機(jī)體裂紋的擴(kuò)展，在收集過(guò)程中，主要是以化學(xué)劑結(jié)合為主，是強(qiáng)界面的破壞，聚氨酯除了有強(qiáng)的化學(xué)結(jié)合，裂紋擴(kuò)展主要是機(jī)體里面產(chǎn)生。

 

　　下面這是聚氨酯界面的一個(gè)測(cè)試，就是測(cè)試紗線和聚氨酯的界面強(qiáng)度，可以看出來(lái)，聚氨酯開(kāi)發(fā)這個(gè)紗線，和聚氨酯粘合程度非常高可以達(dá)到50%以上，主要原因是擁有很強(qiáng)的化學(xué)結(jié)合，還有很強(qiáng)的物理結(jié)合產(chǎn)生的。我們的潤(rùn)濕性對(duì)于聚氨酯是非常重要的，如果不能夠潤(rùn)濕的話(huà)，很難發(fā)揮出它的力學(xué)性能。

 

　　下面介紹一下聚氨酯的織物，通過(guò)制造過(guò)程當(dāng)中，讓我們的纖維和樹(shù)脂潤(rùn)濕更高，最后葉片在設(shè)計(jì)當(dāng)中可以?xún)?yōu)化。下面是一個(gè)玻纖維含量，主要是降低葉片成本。以及快速固化，提高生產(chǎn)效率，也是為了降低生產(chǎn)成本。這是高玻纖維的性能，M值是12.31，是符合我們?cè)O(shè)計(jì)的基本要求。下面是葉片的灌注，聚氨酯主要是用在大梁和葉片，在大梁上的灌注時(shí)間可以從2小時(shí)縮短到80分鐘以?xún)?nèi)。葉片的灌注也會(huì)明顯縮短，這里面說(shuō)是5分鐘，實(shí)際上在30分鐘到40分鐘可以灌完。這是樹(shù)脂的一個(gè)減量，一般大梁可以減少大約200公斤，葉片減少也就是20公斤左右。這是聚氨酯做的一個(gè)全尺寸的靜態(tài)的疲勞測(cè)試，靜態(tài)的偏差是小于10%，葉片的疲勞轉(zhuǎn)200萬(wàn)次疲勞之后，葉片切割完之后沒(méi)有任何的損傷。

 

　　下面介紹一下新一代環(huán)氧玻纖產(chǎn)品，環(huán)氧是現(xiàn)在風(fēng)力的一個(gè)主要用的樹(shù)脂體系，環(huán)氧產(chǎn)品是468G這個(gè)系列，針對(duì)這個(gè)TMT產(chǎn)品，表面特性和常規(guī)產(chǎn)品不一樣，在這個(gè)基礎(chǔ)之上推出了一個(gè)新的體系，就是468GS這個(gè)體系，它具有很好的耐熱老化性能。得到的綜合結(jié)果就是紗線抽出時(shí)非常均勻，這個(gè)紗線會(huì)讓織物更加的平整，不會(huì)出現(xiàn)鼓包的現(xiàn)象。

 

　　我們知道可以做加速老化和自然老化，加速老化之前有很多條件，可能不一樣，這里面重點(diǎn)關(guān)注就是自然老化。重慶的溫度是在10—30度左右，50—90度的濕度之間，這個(gè)紗線通過(guò)18個(gè)月的測(cè)試，紗線的損失小于10%。

 

　　下面是織物的一個(gè)測(cè)試，畢竟用的還是織物，紗線是作為內(nèi)部的測(cè)試。織物下降強(qiáng)度只有5%，大家使用可以更放心。這是織物的一個(gè)力學(xué)性能，我們換算到55%體積分?jǐn)?shù)下做的，TMT產(chǎn)品模量超過(guò)50億，跟我們?cè)O(shè)計(jì)是相當(dāng)?shù)?，拉伸?qiáng)度也在上升，壓縮性能也有明顯的提升。

 

　　下面介紹潤(rùn)濕下能，做TMT的產(chǎn)品，大家對(duì)樹(shù)脂的用料比較關(guān)注，希望材料做的越來(lái)越高，就要求提高玻纖含量。這是做不同玻纖體積分組之下的模量，這條曲線可以看出，曲線是緩慢的向下移動(dòng)，M值并沒(méi)有明顯的變化，M值由原來(lái)的0.81到0.83，我就講這么多，謝謝大家。

 

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