第四屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇(CWPC2018)于2018年3月30日上午在江蘇省阜寧縣天鵝湖大酒店隆重召開,來(lái)自海內(nèi)外的200多個(gè)企業(yè)、600多余位風(fēng)電行業(yè)、復(fù)材行業(yè)的精英參加了本屆盛會(huì)。上午的開幕式結(jié)束之后,高峰論壇分別設(shè)置了新材料、新技術(shù)專場(chǎng),設(shè)計(jì)運(yùn)維優(yōu)化專場(chǎng),新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)專場(chǎng),技術(shù)工藝創(chuàng)新專場(chǎng),產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)話專場(chǎng)等多個(gè)專場(chǎng),將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
上緯新材料科技股份有限公司研發(fā)副理陳俊安在新材料、新技術(shù)專場(chǎng)做了題為《新型高韌性灌注樹脂的簡(jiǎn)介》的演講。以下為演講內(nèi)容實(shí)錄:
一、上緯公司簡(jiǎn)介
首先是上緯發(fā)展的歷程。上緯在1992年蔡朝陽(yáng)先生在臺(tái)灣成立,1994年注冊(cè)了品牌和商標(biāo),2000年在上海成立了上海精細(xì)華東,2006年在天津成立了天津風(fēng)電材料有限公司,主要是做風(fēng)電材料產(chǎn)品,比如說(shuō)灌注、交鏈劑等。2013年在臺(tái)灣啟動(dòng)了海上風(fēng)電的公司,2015年成立了成立上緯碳復(fù)合材料材料,2016年成立了上緯江蘇材料有限公司,2017年成立了海上風(fēng)電的第二基座。
上緯產(chǎn)品主要分為三部分:第一部分是風(fēng)力葉片所需要的材料;第二部分是耐腐蝕材料;第三部分是輕量化材料。目前,在風(fēng)電來(lái)講,銷售地區(qū)是中國(guó)地區(qū)、中東地區(qū)和北美地區(qū),目前我們正在打入歐洲板塊。
目前,上緯在臺(tái)灣海峽主要有三個(gè)海上風(fēng)電風(fēng)場(chǎng)。海洋風(fēng)電、海能風(fēng)電和海鼎風(fēng)電。海洋風(fēng)電規(guī)劃是128兆瓦,第一期8兆瓦已經(jīng)取得了電業(yè)執(zhí)照,是采用海上風(fēng)電第一家。海洋風(fēng)電同時(shí)獲得了全球二大風(fēng)能開發(fā)商麥格里和丹能的投資,主要是把國(guó)際技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和資金引進(jìn)臺(tái)灣,為臺(tái)灣海上風(fēng)電市場(chǎng)最有競(jìng)爭(zhēng)的合作伙伴。海能風(fēng)電預(yù)計(jì)是300-500趙宛,海鼎風(fēng)電是1900兆瓦。
二、高韌性灌注樹脂特性簡(jiǎn)介
目前我們灌注樹脂主要有2511-1A/BM、2511-1A/BS、2511-1AL/BV,分別是60米、70米、80米,2517-1A/BS主要是高熱性、長(zhǎng)膠化、低放熱、低黏度。
首先介紹2517系列靜態(tài)力學(xué)測(cè)試我們對(duì)比了混合黏度、拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、拉伸斷裂率、彎曲強(qiáng)度、灣區(qū)模量、DSC、沖擊強(qiáng)度,其中K1c和一般灌注型增強(qiáng)相比,高韌性灌注型達(dá)到了1.42,非常適合用在灌注上。
三、高韌性灌注樹脂GFRP特性簡(jiǎn)介
介紹一下K1c。(PPT圖示)首先我們?cè)谠嚻洗蛄艘粋€(gè)V型缺口,然后V型缺口上有預(yù)裂痕,用公式測(cè)試需要強(qiáng)度,這個(gè)值是FRP的抗疲勞有相關(guān)性,后面會(huì)有一些數(shù)據(jù)作證。
我們用30度流變?cè)鲳で€進(jìn)行比較,同樣對(duì)比了2517系列和一般灌注相比,新型的2517有更強(qiáng)。我們用28度放熱曲線,最后得出結(jié)論2517-1A/BS擁有低熱及長(zhǎng)膠化優(yōu)勢(shì),證明它更適合更長(zhǎng)葉片和碳纖維上。
延伸出問題是葉片生產(chǎn)的時(shí)候效率比較低,所以我們做了Tg建立曲線,同時(shí)用傳統(tǒng)的灌注型系列和2517做了比較,發(fā)現(xiàn)它在速率上不會(huì)太差,對(duì)效率影響不大。
我們也做了GFRP玻纖的特性,同樣用一般型2511和現(xiàn)在匯報(bào)的2517做比較,我們做了90路拉伸、90度拉伸模量、面內(nèi)剪切強(qiáng)度、剪切模量、和層間剪切強(qiáng)度,性能同樣高于2511系列。同樣的增熱性技術(shù)可顯著提升G1c值達(dá)到1.4倍。G1c值強(qiáng)度越高,表示強(qiáng)度更好。
在GFRP也做拉-拉疲勞性能測(cè)試。(PPT圖示)從這個(gè)數(shù)據(jù)看,2517的斜率比2511好,應(yīng)力幅也比較好,所以2517的疲勞曲線優(yōu)于2511。
我們同樣把玻纖用在碳纖維上,同樣做了90度拉伸、模量、彎曲強(qiáng)度、模量、層間剪切強(qiáng)度、0度壓縮和90壓縮,和傳統(tǒng)的2511比較,做出來(lái)的模型2517在碳纖維的玻璃上增加了斷裂熱性的黏性。
最近我們又做了拉擠碳板G1c的測(cè)試,測(cè)試出來(lái)的數(shù)值2515也比傳統(tǒng)的2511好,大概提升了1.5-2倍。剛才說(shuō)2517是否適合用在灌注上,應(yīng)該說(shuō)2517有一個(gè)爭(zhēng)論性的方法,它會(huì)不會(huì)影響和波前和搬遷的速率,我們用了大模量的纖維,用了30mm和60mm的面,用了30層,模溫和永遠(yuǎn)了35度,用了90度方向灌注,分別了30分鐘、50分鐘、60分鐘和90分鐘,發(fā)現(xiàn)2517的速度不會(huì)慢于2511;
2517借由特殊增韌技術(shù)所建立的高熱性灌注樹脂平臺(tái)適用于上緯現(xiàn)有產(chǎn)品線,也可以依據(jù)客戶的要求進(jìn)行定制化的調(diào)整;其次,高韌性灌注樹脂能夠維持原有力學(xué)性能并明顯提升斷裂韌性K1c和FRP G1c。高韌性灌注樹脂具有低放熱、長(zhǎng)膠化以及關(guān)注速度,具有很好的特性。
(內(nèi)容來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)速記,未經(jīng)本人審核)