當今世界上,在嚴格要求節能減排的呼聲下,新型綠色能源的開發備受關注,風能作為可再生的綠色能源是一種十分優良的潛在的可開發能源。
在風能發電中,風機葉片的結構和經編軸向材料的使用非常重要:風機葉片是一個復合材料制成的薄殼結構分為三部分,根部:材料一般為金屬結構。外殼:一般為玻璃鋼,通常使用樹脂復合的雙/多軸向結構。織物可以具有不同的結構,與不同的材料進行復合,再用樹脂進行連結,模塑成半個外殼。一對半個外殼粘在一起形成一個承載外殼。龍骨:即加強筋或加強框,一般為玻璃纖維或碳纖維增強的復合材料。
用于增強的玻璃纖維織物過去大都使用經緯交織的機織物,但是與機織物相比,單軸向、雙軸向和多軸向經編織物,具有明顯的優勢。在這類軸向織物中,承受載荷的軸向紗線完全呈伸直狀態,因此其強力在承受載荷時可以完全利用,而機織物中的紗線呈波浪形彎曲,在承受載荷時強力損失達20%。
多軸向技術使幾層紗線按不同的方向一層一層地鋪疊在一起,并由編織紗線在編織點綁縛在一起。增強紗線與葉片軸向之間的角度根據預計的承載條件決定,因該織物可以根據最終使用目的而定做。實驗證明,當紗線層按特定的方向伸直取向時,在實際應用中每根纖維的力學理論值的利用率幾乎能達到100%。
軸向織物中按照剛度和強度的要求,在同一層或不同層中可以使用不同種類的纖維,如可以使用碳纖維和Kevlar纖維。(天津工業大學教授 邱冠雄)