近年來(lái)，復合材料制造商傾力研發(fā)更好的材料來(lái)滿(mǎn)足風(fēng)電市場(chǎng)的需求，關(guān)于風(fēng)電材料的報道層出不窮，在風(fēng)輪機尺寸日益增大的形勢下，材料供應商們面臨著(zhù)明顯的挑戰，特別在轉子葉片制造方面。文章將把近兩年國內外企業(yè)推出的風(fēng)電葉片用創(chuàng )新材料做簡(jiǎn)單的介紹。

         一、國外企業(yè)

         (1) 歐文斯科寧的WindStrand 玻璃纖維

        20年來(lái)，歐文斯科寧的玻璃纖維無(wú)捻粗紗和織物受到各大風(fēng)輪葉片制造商的歡迎。

         (2) AGY的S-1 GlassTM無(wú)捻粗紗

        美國AGY公司于2009年9月宣布它所研發(fā)的S-1 GlassTM新型高性能玻璃纖維無(wú)捻粗紗獲得國際資深認證機構德國勞埃德（GL）為其用于風(fēng)力發(fā)電機葉片的認證。此S-1玻璃纖維填補了E玻璃與S-2高強度玻璃之間的成本和性能空白，因此是制造風(fēng)輪葉片主梁的理想材料。據稱(chēng)在同樣樹(shù)脂體系中，S-1玻璃纖維比E玻璃纖維拉伸強度高45%，拉伸模量高25%以上，藉此它可增加葉片長(cháng)度或減輕葉片重量從而降低風(fēng)輪機成本和發(fā)電成本。

        (3) PPG的HYBON玻璃纖維無(wú)捻粗紗

美國PPG工業(yè)公司于2010年1月11日宣布其用于風(fēng)輪機葉片制造的HYBON玻璃纖維無(wú)捻粗紗產(chǎn)品獲得GL認證。經(jīng)認證的產(chǎn)品包括HYBON,2001、2002、2006和高性能2026無(wú)捻粗紗。據介紹，這些無(wú)捻粗紗可讓風(fēng)輪葉片制造商使用多種樹(shù)脂（包括乙烯基酯樹(shù)脂）制造高性能產(chǎn)品，特別是HYBON,2026無(wú)捻粗紗是專(zhuān)為大型葉片和海上風(fēng)輪機而設計。認證結果表明，HYBON玻璃纖維產(chǎn)品超過(guò)了GL的標準，超過(guò)了目前風(fēng)輪葉片的設計要求。PPG將繼續致力滿(mǎn)足和超過(guò)風(fēng)能這一新興行業(yè)的高要求。

        (4) 佳斯邁威的086型玻璃纖維無(wú)捻粗紗

        2010年4月，美國佳斯邁威公司的086型無(wú)捻粗紗獲得GL的風(fēng)電應用認證（并適用于艦艇和工業(yè)用途）。因其良好的浸濕特性和在環(huán)氧樹(shù)脂中優(yōu)異的耐疲勞性能，此品牌無(wú)捻粗紗特別適用于樹(shù)脂灌注工藝。

該公司為此品牌及076型無(wú)捻粗紗提出了一個(gè)新的標準，即提高了線(xiàn)密度（Tex）的穩定性，使織造商和風(fēng)輪葉片制造商能夠進(jìn)一步優(yōu)化工藝過(guò)程控制，織造商得以織造重量一致的織物，葉片制造商能夠減少玻璃纖維和樹(shù)脂的用量，以更低的系統總成本制造更輕的葉片。

        (5) 巴斯夫新近研發(fā)了制造大葉片的環(huán)氧樹(shù)脂體系

        在風(fēng)輪機尺寸日益增大的形勢下，材料供應商們面臨著(zhù)明顯的挑戰，特別在轉子葉片制造方面。目前，彈性更好的玻纖增強環(huán)氧復合材料正在取代傳統的聚酯基復合材料，以獲得轉子跨度超過(guò)100m時(shí)所需的材料性能。為應對這一挑戰，德國巴斯夫公司新近研發(fā)了制造大葉片的環(huán)氧樹(shù)脂體系，并獲得了GL認證。這些環(huán)氧體系能夠減少固化時(shí)間從而大大縮短成型周期（約30%）。

        (6) 拜耳風(fēng)電葉片用聚氨酯復合材料

        拜耳集團旗下的美國拜耳材料科技公司獲得美國能源部75萬(wàn)美元的撥款，正在探討用碳納米管增強聚氨酯復合材料來(lái)制造1.5MW以上的更大、更強、更輕的風(fēng)輪葉片。

        拜耳稱(chēng)這種用碳納米管增強的聚氨酯體系可提高材料的比強度50%之多。該項目還將探索把低VOC（揮發(fā)性有機化合物）聚氨酯基材料作為低排放技術(shù)來(lái)減少碳足跡。

        除了提供強度更高的復合材料結構外，聚氨酯基體系還使用生物基組分，并可省去后固化工序以降低能耗。

        二、國內企業(yè)

        (1) 巨石集團的E6高性能玻璃纖維

        為了滿(mǎn)足風(fēng)電市場(chǎng)對風(fēng)輪葉片增強材料的技術(shù)要求，中國巨石集團于2008年研制出具有獨特成分的E6高性能玻璃纖維，于2009年正式推出。據稱(chēng)E6玻璃纖維與傳統的E玻璃纖維相比，拉伸強度可提高15%，模量可提高10%。

398和386T兩種直接無(wú)捻粗紗分別為環(huán)氧樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂而研制，它們均使用專(zhuān)門(mén)的硅烷基浸潤劑，用來(lái)織造單向、雙軸向或多軸向織物，具有優(yōu)良的織造性能，可織成清潔和平整的織物，用于預浸料或樹(shù)脂灌注成型。

        (2) 重慶國際的ECT、TM高性能玻璃纖維

        為應對風(fēng)電市場(chǎng)對玻璃纖維更高拉伸強度、拉伸模量和耐疲勞性能的要求，中國重慶國際復合材料公司緊隨國際步伐，開(kāi)發(fā)了ECT系列玻璃纖維，又為應對更長(cháng)葉片市場(chǎng)的需求，開(kāi)發(fā)了TM系列玻璃纖維。據稱(chēng)此兩種玻璃纖維全面進(jìn)入我國兆瓦級風(fēng)輪葉片市場(chǎng)，每月用于葉片市場(chǎng)的出貨量達4,000,t，其中多軸向織物8,00,t，高性能葉片用紗3,000,t。

         (3) 泰山玻纖的GMG玻璃纖維

        中國泰山玻璃纖維公司于2009年正式推出GMG玻璃纖維，擬全面進(jìn)入風(fēng)電和高性能玻璃鋼市場(chǎng)。

新的玻璃配方、表面處理技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝不僅優(yōu)化了GMG纖維的內部結構，而且顯著(zhù)提高其表面性能。據報它與普通玻璃纖維相比，同條件下其拉伸強度提高22%，模量提高15%，耐酸性能提高50%，并具有很好的抗疲勞性能。