MW級風電葉片用環(huán)氧樹脂基復合材料耐候性研究.pdf

1、風能作為一種可再生的清潔能源,取之不盡,用之不竭。風電葉片是風力發(fā)電系統(tǒng)收集風能的關(guān)鍵部件。服役過程中,風電葉片易受各種惡劣環(huán)境的侵蝕,為保證風電葉片安全服役20年,需要研究風電葉片用復合材料的耐候性。
　　本文通過人工加速老化研究了環(huán)氧(Epoxy，EP)樹脂基體及其玻璃纖維增強復合材料(Glass Fiber Reinforced Composites，GFRP)的冷熱老化、濕熱老化和鹽霧老化等耐候性能,考察了老化前后 EP樹

2、脂澆鑄體和GFRP復合材料的表觀性能、力學性能、耐熱性和微觀性能,并在此基礎(chǔ)上探討復合材料的老化機理。
　　冷熱循環(huán)老化結(jié)果表明:老化后樹脂基體的拉伸和彎曲強度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢;冷熱循環(huán)老化400次后GFRP失重率達到9％,巴氏硬度下降9%,拉伸強度和彎曲強度分別下降了5%和27%;冷熱循環(huán)老化次數(shù)160次時,樹脂基體的Tg增加到最大值75℃,此后樹脂基體的Tg開始下降,400次循環(huán)老化后下降至71℃;樹脂基體的儲能模量(E

3、′)隨著老化時間的增加而減小,而GFRP的儲能模量(E′)是則呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。
　　鹽霧老化結(jié)果表明:鹽霧100天后樹脂基體的拉伸強度和彎曲強度分別下降了15%和17%;GFRP的拉伸強度和彎曲強度分別下降了25%和33%,其巴氏硬度隨老化時間呈現(xiàn)下降趨勢;鹽霧老化后樹脂基體的Tg隨老化時間增加而下降,鹽霧老化100天后樹脂基體的Tg下降了8℃;樹脂基體和GFRP的儲能模量均隨著鹽霧老化時間的增加而逐漸減小。
　　濕