美制成碳纳米管增强型风电叶片
时间:2017-12-08

   美国制造的碳纳米管增强了风力涡轮机叶片

  据美国物理学家“组织网络”8月31日报道(北京时间),美国科学家首次制造碳纳米管增强聚氨酯风力叶片,其材料比传统材料轻巧,坚固耐用,是理想的用于制造下一代风力涡轮机叶片的材料。

  为了进一步扩大风力发电规模,提高风电资源的利用效率,许多工程师和科学家都致力于制造更好的风机叶片,提高风机的效率。据说只要叶面积的增加能捕获更多的风能,但事情并不那么简单。如果叶片太重,则需要更多的风力来推动转子旋转,这意味着推动转子时会浪费更多的风而不是发电。因此,更轻,更大,更耐用的叶子是最好的选择。

  为此,凯斯西储大学高分子科学与工程系博士后玛斯洛斯和合作者共同创造了这种碳纳米管增强聚氨酯叶片。

  机械性能测试表明,该碳纳米管增强的聚氨酯材料优于目前用于制造风力涡轮机叶片的树脂材料。相比之下,研究人员发现,每单位体积的新材料重量比碳纤维材料和铝轻,碳纤维材料的抗拉强度是5倍,铝是60倍。

  在抗疲劳测试中,这种增强型聚氨酯复合材料刀片比玻璃纤维增​​强环氧材料的寿命长8倍。同时其断裂韧性比玻璃纤维增​​强环氧树脂好。

  另外,与通常用于风力涡轮机叶片的另一种玻璃纤维增​​强乙烯基酯树脂相比,碳纳米管增强聚氨酯也赢得了每个测试。

  研究人员说,这个项目还在测试阶段,现在一切正在进行。接下来,他们的团队将进一步测试碳纳米管在复合材料中的分散性,以达到材料的最佳性能。碳纳米管强化聚氨酯叶片将首先在400瓦风力发电机上进行测试。

  Case Western Reserve大学教授Icamanas Alz Lohveh表示,复合材料有望成为下一代风力叶片的理想材料,并为整个风电行业带来新的机遇。

  美国生理学家网络报告(英文)

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