夾芯材料在風力發電行業的應用

     常用的夾芯材料 
    目前，用于復合材料夾層結構的夾芯材料主要有：硬質泡沫、蜂窩和輕木三類。硬質泡沫主要有聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、聚醚酰亞胺（PEI）和丙烯腈一苯乙烯（SAN或AS）、聚甲基丙烯酰亞胺（PMI）、熱塑性聚乙烯（PET）等。
    蜂窩夾芯材料有玻璃布蜂窩、NOMEX蜂窩、棉布蜂窩、鋁蜂窩等。蜂窩夾層結構的強度高，剛性好，但蜂窩為開孔結構，與上下面板的粘接面積小，粘接效果一般沒有泡沫好。
    輕木夾芯材料是一種天然產品，市場常見的輕木夾芯為Baltek®（博泰克）品牌的SB系列Balsa木。Balsa輕木主要產自南美洲的種植園，由于氣候原因，Balsa木在當地生長速度特別快，所以比普通木材輕很多，且其纖維具有良好的強度和韌性，特別適合用于復合材料夾層結構。
    目前，加鋁（Alcan）復合材料集團旗下的芯材事業部能夠提供種類齊全的芯材產品，擁有多種類型的泡沫產品和厄瓜多爾大部分的輕木種植園，一直引領著復合材料夾層結構芯材的研發和應用。Alcan能夠提供AIREX®（艾瑞科斯）品牌的系列硬質泡沫(交聯PVC泡沫、線性PVC泡沫、PET泡沫、PEI泡沫、PU泡沫等)，以及質地優良的Baltek®（博泰克）Balsa系列輕木（全球市場份額超過70%），其產品涵蓋了復合材料行業的各個應用領域。          
    夾芯材料在風電葉片上的應用 
    夾芯材料是風電葉片的關鍵材料之一，為增加結構剛度，防止局部失穩，提高整個葉片的抗載荷能力，在葉片的前緣、后緣以及剪切肋等部位，一般都會采用夾層結構。
    目前，用于風電葉片的夾芯材料主要有交聯PVC泡沫、Balsa輕木和PET泡沫。典型的設計方案是，把強度較高的Balsa輕木（密度為150 kg/m3）用于承受載荷較大的靠近葉根的部位，交聯PVC泡沫（密度為60 kg/m3）用于承載較小的靠近葉尖的部位，從葉根向葉尖方向，夾芯材料的厚度逐漸減小。也有葉片廠家只使用Balsa輕木或泡沫。
    下面以Alcan集團的AIREX®C70/C71泡沫、BALTEK®SB輕木和AIREX®T92泡沫為例，說明這些芯材的特點及其在風電葉片上的應用。 
     葉片用PVC泡沫 
    PVC泡沫實際上是PVC和聚氨酯混合物，但常常都簡單的說成PVC泡沫。PVC泡沫耐苯，所以能夠和聚酯樹脂共同使用。交聯PVC泡沫具有很好的靜力和動力性能，可以用于承載要求高的產品。使用溫度在-240℃~＋80℃之間，并且能夠耐多種化學物質腐蝕。