风电叶片PVC芯材的耐温性研究

2021-07-29江一杭刘鲜红

天津科技 2021年7期

江一杭，杨忠，刘鲜红

(东方电气(天津)风电叶片工程有限公司天津 300480)

0 引言

风电叶片是风力发电机的关键零部件，起到捕捉风能的作用。在风电叶片设计时，为了降低叶片的重量，提高壳体的刚度，壳体采用了三明治夹芯结构设计[1-3]。其中，夹芯材料一般选用质量轻、强度高的PVC泡沫。在风电叶片成型过程中，由于环氧树脂必须经过高温后固化，才能达到设计强度要求，一般会将模具温度加热到70℃以上。同时，环氧树脂材料固化过程中还会释放出热量，导致产品温度进一步上升(局部会达到100℃)。高温后固化工艺对PVC泡沫的耐温性提出了较高的要求，为了验证高温下固化的PVC材料性能是否变化，本论文设计了不同温度下固化的方案，对PVC本体及夹芯结构的力学性能进行了测试。

1 实验方案

分别在70、100、110℃条件下，对PVC泡沫及夹芯结构进行高温处理，再进行力学性能对比测试。在风电叶片设计中，PVC泡沫主要考虑压缩强度和剪切强度，因此试采用岛津100 kN万能力学试验机对进行压缩和剪切测试。芯材压缩测试参考ASTM D1621，剪切性能测试参考ASTM C273。夹芯结构除了压缩和剪切外，还需要考虑剥离性能。剥离测试暂未参考相关标准，为同等条件下对比测试。