纖維增強(qiáng)材料體系
增強(qiáng)材料大量使用E玻纖,其成本低(10元/公斤以下)、適用性強(qiáng)。當(dāng)要求更高的強(qiáng)度和剛度時,將會使用到高強(qiáng)玻纖,如S2玻纖,雖價格較高(40~50元/公斤),但適當(dāng)使用會有好處。
某些新興纖維也可用作候選對象,如超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維等。玄武巖纖維是一種新型無機(jī)纖維,由玄武巖石在高溫熔融狀態(tài)下拉絲而成,其力學(xué)性能與S2玻纖相當(dāng),但有更好的耐酸堿和耐高溫性能。當(dāng)葉片更長時,強(qiáng)度、剛度要求更高、自重更大,此時則要求采用碳纖維。各種有關(guān)纖維的主要性能見下表。
樹脂材料體系
目前基體材料中大量使用不飽和聚酯樹脂(UPR),由于其綜合性能優(yōu)良,價格又低,國產(chǎn)已可滿足要求而被廣泛應(yīng)用。其次還有乙烯基酯樹脂(VER)、環(huán)氧樹脂(EPR)等。
以環(huán)氧樹脂為基體的復(fù)合材料力學(xué)性能更好,特別是當(dāng)使用碳纖維做增強(qiáng)材料時,樹脂多用環(huán)氧體系為主。上述材料均為熱固性樹脂,現(xiàn)在也有用熱塑性樹脂的,如Gaoth Tec Tea公司研發(fā)所謂的“綠色葉片”(Greenblade)。雖然目前成本較高,但有一系列優(yōu)點(diǎn),特別是可回收性,有效地解決了環(huán)保問題。
夾芯材料體系
風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片以及機(jī)艙罩等結(jié)構(gòu)多用“三明治”夾層結(jié)構(gòu)形式,其中會大量用到閉孔泡沫材料,目前國內(nèi)多用強(qiáng)芯氈、PVC泡沫、BALSA輕木等材料作為“三明治”的芯材,有效實(shí)現(xiàn)了“以最輕的重量獲得最大的剛度和強(qiáng)度”的目的。
關(guān)于膠粘劑和輔助材料等多用進(jìn)口材料。