一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片是什么材料做的

用于加工葉片的材料有木頭、金屬、工程塑料、玻璃鋼等。

1、木制葉片及布蒙皮葉片

近代的微、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)也有采用木制葉片的，但木制葉片不易做成扭曲型。大、中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)很少用木制葉片，采用木制葉片的也是用強(qiáng)度很好的整體木方做葉片縱梁來(lái)承擔(dān)葉片在工作時(shí)所必須承擔(dān)的力和彎矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉片在近代采用鋼管或D型型鋼做縱梁，鋼板做肋梁，內(nèi)填泡沫塑料外覆玻璃鋼蒙皮的機(jī)構(gòu)形式，一般在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)上使用。葉片縱梁的鋼管及D型型鋼從葉根至葉尖的截面應(yīng)逐漸變小，以滿足扭曲葉片的要求并減輕葉片重量，即做成等強(qiáng)度梁。

3、鋁合金等弦長(zhǎng)擠壓成型葉片

用鋁合金擠壓成型的等弦長(zhǎng)葉片易于制造，可聯(lián)系生產(chǎn)，又可按設(shè)計(jì)要求的扭曲進(jìn)行扭曲加工，葉根與輪轂連接的軸及法蘭可通過(guò)焊接或螺栓連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。鋁合金葉片重量輕、易于加工，但不能做到從葉根至葉尖漸縮的葉片，因?yàn)槭澜缑麌?guó)尚未解決這種擠壓工藝。另外，鋁合金材料在空氣中的氧化和老化問(wèn)題也值得研究。

4、玻璃鋼葉片

所謂玻璃鋼（glass fiber reinforced plastic，簡(jiǎn)稱GFRP)就是環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和樹(shù)脂等塑料滲入長(zhǎng)度不同的玻璃纖維或碳纖維而做成的增強(qiáng)塑料。增強(qiáng)塑料強(qiáng)度高、重量輕、耐老化，表面可再纏玻璃纖維及涂環(huán)氧樹(shù)脂，其他部分填充泡沫塑料。泡沫在葉片中主要作用是在保證其穩(wěn)定性的同時(shí)降低葉片質(zhì)量，使葉片在滿足剛度的同時(shí)增大捕風(fēng)面積。

從泡沫的力學(xué)性能和價(jià)格等因素考慮，被用于風(fēng)力發(fā)電葉片芯材的泡沫主要有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PUR)、丙烯腈-苯乙烯(SAN)、聚醚酰亞胺(PEI)及聚甲基丙烯酰亞胺PMI)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。PVC泡沫使用最為廣泛，也是第一種用在承載構(gòu)件夾層結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)泡沫芯材，也稱為交聯(lián)PVC。此泡沫屬于熱固性泡沫，由德國(guó)人林德曼在20世紀(jì)30年代后期發(fā)明的。

而PET泡沫(Airex)是最近幾年才開(kāi)始研制生產(chǎn)的泡沫，屬于熱塑性泡沫，生產(chǎn)工藝為擠出發(fā)泡，但與PS泡沫不同的是其擠出的寬度有限，所以擠出后要通過(guò)熱熔粘接將其拼接成較大的泡沫體以方便使用。

玻璃纖維的質(zhì)量還可以通過(guò)表面改性、上漿和涂覆加以改進(jìn)，其單位（kW）成本較低。

5、碳纖維復(fù)合葉片

隨著風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)葉片的要求越來(lái)越高。對(duì)葉片來(lái)講，剛度也是一個(gè)十分重要的指標(biāo)。研究表明，碳纖維（carbon fiber，簡(jiǎn)稱CF）復(fù)合材料葉片剛度是玻璃鋼復(fù)合葉片的兩至三倍。雖然碳纖維復(fù)合材料的性能大大優(yōu)于玻璃纖維復(fù)合材料，但價(jià)格昂貴，影響了它在風(fēng)力發(fā)電大范圍應(yīng)用。因此，全球各大復(fù)合材料公司正在從原材料、工藝技術(shù)、質(zhì)量控制等各方面深入研究，以求降低成本。

二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片對(duì)材料的要求

葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件，其良好的設(shè)計(jì)，可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素。為確保在野外極其惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期不停、安全地運(yùn)行，對(duì)葉片材料的要求是：

1、密度輕且具有最佳的疲勞強(qiáng)度和力學(xué)性能，能經(jīng)受暴風(fēng)等極端惡劣條件和隨機(jī)負(fù)載的考驗(yàn)。

2、葉片的彈性、旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性及其振動(dòng)頻率特性曲線都正常，傳遞給整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載穩(wěn)定性好，不得在失控（飛車）的情況下載離心力的作用下拉斷并飛出，亦不得在風(fēng)壓的作用下折斷，也不得在飛車轉(zhuǎn)速以下范圍內(nèi)產(chǎn)生引起整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的強(qiáng)烈共振。

3、葉片的材料必須保證表面光滑以減小風(fēng)阻，粗糙的表面亦會(huì)被風(fēng)“撕裂”。

4、不得產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波干擾和光反射。

5、不允許產(chǎn)生過(guò)大噪聲。

6、耐腐蝕、紫外線照射和雷擊性能好。

7、成本較低，維護(hù)費(fèi)用最低。