美国研制出下一代风电叶片用碳纳米管增强聚氨酯材料-佳工网




美国研制出下一代风电叶片用碳纳米管增强聚氨酯材料 9/4/2011

为了实现进一步扩大风力发电规模，更有效地利用风电资源，不少工程师和科学家都在致力于制造出更好的风电叶片以提高风力涡轮机的效率。日前，美国科学家首次制造出碳纳米管增强聚氨酯风电叶片。与传统材料相比，该材料重量轻、强度大、耐久性好，有望成为制造下一代风力发电机叶片的理想材料。机械性能测试表明，这种碳纳米管增强聚氨酯材料优于目前在风电叶片制造中所采用的树脂材料。通过对比，研究人员发现新材料每单位体积的重量要轻于碳纤维材料和铝，而在抗张强度上是碳纤维材料的5倍和铝的60倍。在抗疲劳测试中，这种增强聚氨酯复合材料叶片的寿命比玻璃纤维增强环氧树脂材料长8倍。同时其断裂韧性也要优于玻璃纤维增强环氧树脂。此外，在与另一种制造风电叶片中常用的材料——玻璃纤维增强乙烯基酯树脂的对比实验中，碳纳米管增强聚氨酯在每项测试中也都获得了完胜。该项目现仍处于测试阶段，目前一切运作正常。下一步，他们的团队将进一步对该复合材料中碳纳米管的分散性作测试，以使该材料达到最佳性能。这种碳纳米管增强聚氨酯风叶将会被首先安装在一台400瓦的风力涡轮发电机上进行测试。