美國(guó)研制出下一代風(fēng)電葉片材料

綠人科技 · 發(fā)表于 2011-10-16 10:40:26

為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)大風(fēng)力發(fā)電規(guī)模，更有效地利用風(fēng)電資源，不少工程師和科學(xué)家都在致力于制造出更好的風(fēng)電葉片以提高風(fēng)力渦輪機(jī)的效率。日前，美國(guó)科學(xué)家首次制造出碳納米管增強(qiáng)聚氨酯風(fēng)電葉片。與傳統(tǒng)材料相比，該材料重量輕、強(qiáng)度大、耐久性好，有望成為制造下一代風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的理想材料。

機(jī)械性能測(cè)試表明，這種碳納米管增強(qiáng)聚氨酯材料優(yōu)于目前在風(fēng)電葉片制造中所采用的樹脂材料。通過(guò)對(duì)比，研究人員發(fā)現(xiàn)新材料每單位體積的重量要輕于碳纖維材料和鋁，而在抗張強(qiáng)度上是碳纖維材料的5倍和鋁的60倍。在抗疲勞測(cè)試中，這種增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料葉片的壽命比玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂材料長(zhǎng)8倍。同時(shí)其斷裂韌性也要優(yōu)于玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂。此外，在與另一種制造風(fēng)電葉片中常用的材料——玻璃纖維增強(qiáng)乙烯基酯樹脂的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，碳納米管增強(qiáng)聚氨酯在每項(xiàng)測(cè)試中也都獲得了完勝。

該項(xiàng)目現(xiàn)仍處于測(cè)試階段，目前一切運(yùn)作正常。下一步，他們的團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步對(duì)該復(fù)合材料中碳納米管的分散性作測(cè)試，以使該材料達(dá)到最佳性能。這種碳納米管增強(qiáng)聚氨酯風(fēng)葉將會(huì)被首先安裝在一臺(tái)400瓦的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。