預(yù)浸料在風(fēng)電葉片中的應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第1頁/共27頁第2頁/共27頁 年份年份2008200820092009201020102011201120122012年均增長率年均增長率% %總產(chǎn)量（萬噸）總產(chǎn)量（萬噸）17919723826327012.7手工成型手工成型64.4677276764.5纏繞成型纏繞成型504SMC/BMC壓制壓制30.433.5373938.56.7拉擠成型拉擠成型19.718202625.57.3灌注成型灌注成型7.2162435.537100連續(xù)成型連續(xù)成型3.63810.51258其它其它3.52.576832第3頁/共27頁3 3、要加強(qiáng)互動(dòng)、共促發(fā)展、要加強(qiáng)互

2、動(dòng)、共促發(fā)展 復(fù)合材料很強(qiáng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)性，制造一個(gè)復(fù)材制品往往原材料和工藝要一并考慮。而且材料要考慮材質(zhì)和結(jié)構(gòu)兩個(gè)要素。合理的結(jié)構(gòu)能更好的發(fā)揮材料優(yōu)質(zhì)因素。 也就是說復(fù)合材料要求原材料和制品制造之間遠(yuǎn)高于單質(zhì)材料和制品加工之間的密切關(guān)系。材料要和工藝制造密切合作，共同面對(duì)實(shí)現(xiàn)滿足應(yīng)用要求的制品性能。即材料生產(chǎn)者要了解復(fù)材制品的生產(chǎn)過程和性能要求。并盡量多的提供材料應(yīng)用性能數(shù)據(jù)。制品生產(chǎn)者也要了解材料特性，并根據(jù)所選工藝對(duì)材料提出要求。也就是說這兩個(gè)環(huán)節(jié)必須多交流多合作。共同以創(chuàng)新來驅(qū)動(dòng)復(fù)合材料的發(fā)展。本次會(huì)議就想構(gòu)筑一次平臺(tái)，請(qǐng)一些專家就玻璃纖維增強(qiáng)基材的發(fā)展進(jìn)步，側(cè)重結(jié)構(gòu)方面的新產(chǎn)品及其應(yīng)用

3、技術(shù)做一些介紹和討論，以推進(jìn)玻纖和復(fù)材兩個(gè)行業(yè)的交流和互動(dòng)發(fā)展。第4頁/共27頁玻璃纖維薄氈是用途廣泛的一種玻纖制品。在美國玻璃纖維濕法薄氈產(chǎn)量占玻纖總產(chǎn)量的近1/3。我國則只占約5%。其產(chǎn)品用途包括：1 1、瀝青防水卷材基材、瀝青防水卷材基材2 2、管道包覆氈、管道包覆氈3 3、玻璃鋼表面氈、玻璃鋼表面氈4 4、塑料地板基材、塑料地板基材5 5、蓄電池隔板基材、蓄電池隔板基材6 6、印刷電路用覆銅箔板基材、印刷電路用覆銅箔板基材7 7、石膏板、天花板、墻體和保溫材料的貼面材料、石膏板、天花板、墻體和保溫材料的貼面材料8 8、增強(qiáng)熱塑性塑料基材、增強(qiáng)熱塑性塑料基材9 9、過濾材料、過濾材料10

4、10、其它用途、其它用途第5頁/共27頁第6頁/共27頁 江蘇長海復(fù)合材料股份有限公司，多年來堅(jiān)持提高玻纖濕法薄氈的生產(chǎn)水江蘇長海復(fù)合材料股份有限公司，多年來堅(jiān)持提高玻纖濕法薄氈的生產(chǎn)水平，還采用涂層新技術(shù)不斷拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。平，還采用涂層新技術(shù)不斷拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。 車頂薄氈的應(yīng)用車頂薄氈的應(yīng)用新型輕量化增強(qiáng)玻璃纖維車用薄氈采用丙烯酸酯復(fù)合乳液的制備、不同密度纖維的混合均勻、變頻橫向自動(dòng)循環(huán)真空抽吸技術(shù)，車頂用薄氈具有良好的快速滲透聚氨酯的性能，從而與聚氨酯板貼合過程中不起泡，貼合整齊，重量減輕50%以上，且強(qiáng)度達(dá)到短切氈的強(qiáng)度，且能95%回收利用，節(jié)約了大量資源。使得車頂薄氈替代普通短切氈成

5、為企業(yè)廠商制造輕量化汽車首選。PVC地板氈的應(yīng)用地板氈的應(yīng)用公司經(jīng)過詳細(xì)了解PVC地板的特性并結(jié)合公司生產(chǎn)薄氈的優(yōu)勢進(jìn)行試驗(yàn)。制成PVC地板氈。該產(chǎn)品重量輕，強(qiáng)度高，氈面纖維稀疏多空，涂層均勻平整。由于熱塑性材料在玻纖氈整個(gè)比重中占到50%以上，產(chǎn)品在壓合過程中融合溫度降低，減輕了PVC的老化程度?？蛻粼跓釅哼^程中氈與PVC片材貼合平整，無分層現(xiàn)象。經(jīng)檢測PVC地板的強(qiáng)度增加10%以上，膨脹系數(shù)由原來的0.6 10-41/減少到0.310-41/以下。新型墻體保溫復(fù)合貼面材料新型墻體保溫復(fù)合貼面材料采用增強(qiáng)型玻璃纖維薄氈作為基底經(jīng)過先進(jìn)的工藝開發(fā)出了阻燃、保溫、隔熱ST-SRM系列貼面材料，由

6、于纖維無定向分布，均勻性與聚氨酯發(fā)泡更有親和力，粘貼強(qiáng)度高，不滲漏，便于連續(xù)生產(chǎn)，可用于各種發(fā)泡材料面層具有很強(qiáng)的實(shí)用性。第7頁/共27頁年份年份20082009201020112012FRTP產(chǎn)量產(chǎn)量（萬噸）（萬噸）567391118130CS出口（噸）出口（噸）5623231229137685（10.5萬）105735CS進(jìn)口（噸）進(jìn)口（噸）43167（5.25萬）42606（6.1萬）63521三、增強(qiáng)熱塑性塑料的發(fā)展三、增強(qiáng)熱塑性塑料的發(fā)展 近幾年我國增強(qiáng)熱塑性塑料發(fā)展表近幾年我國增強(qiáng)熱塑性塑料發(fā)展表第8頁/共27頁FRTPFRTP在電氣上的應(yīng)用在電氣上的應(yīng)用第9頁/共27頁第10頁/

7、共27頁玻纖增強(qiáng)板材及其應(yīng)用玻纖增強(qiáng)板材及其應(yīng)用第11頁/共27頁四、經(jīng)編織物的擴(kuò)大應(yīng)用四、經(jīng)編織物的擴(kuò)大應(yīng)用玻纖經(jīng)編織物系玻纖紗經(jīng)針織捆綁的織物。通常有單向、雙向、多軸向織物和縫編氈及復(fù)合氈等。（見附圖見附圖）經(jīng)編織物圖例經(jīng)編織物圖例第12頁/共27頁圖圖 圣哥班集團(tuán)為閉膜成型開發(fā)的復(fù)合氈圣哥班集團(tuán)為閉膜成型開發(fā)的復(fù)合氈第13頁/共27頁 這類織物相對(duì)于經(jīng)緯機(jī)織物，玻纖紗有更多的結(jié)構(gòu)選擇:有更好的紗線方向選擇；玻纖紗常處于無褶皺狀態(tài)，能更好發(fā)揮玻纖的增強(qiáng)作用。而且比機(jī)織物更容易實(shí)現(xiàn)增厚和復(fù)合。從而更易適合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制品的結(jié)構(gòu)需求，也就是更加適合用于生產(chǎn)較大復(fù)合結(jié)構(gòu)件的灌注工藝，有利提高制品

8、效率和內(nèi)在質(zhì)量。 因?yàn)榻?jīng)編織物有以上特點(diǎn)，歐美經(jīng)過一段開發(fā)上世紀(jì)90年代以后快速發(fā)展。在迅速增長的各種灌注成型工藝?yán)?，較多的替代了傳統(tǒng)的增強(qiáng)基材方格布和短切氈等產(chǎn)品?？偭恳颜嫉讲＠w增強(qiáng)基材的30%左右。 我國由于風(fēng)電葉片迅速發(fā)展需求的拉動(dòng)和經(jīng)編裝備企業(yè)的積極配合開發(fā)，玻纖經(jīng)編織物近幾年也有較大的發(fā)展。（見下表）（見下表）年份2008年2009年2010年2011年2012年玻纖經(jīng)編織物產(chǎn)量410201417其它機(jī)織物出口4.97551、64612.035.79.8進(jìn)口0.6690.43690.50.40.3單位：萬噸 表中出我國玻纖經(jīng)編織物正處于提質(zhì)、擴(kuò)用的調(diào)整階段。 意大利Lavesan公司

9、用聚酯纖維把短切E玻纖縫合在聚丙烯纖維芯材上，形成縫編復(fù)合氈Lavecore。此氈具有良好的拉伸性能、覆模性和整體性。適用于敞膜法和閉膜法（注塑、RTM、壓塑、真空成型等）制造復(fù)合材料。第14頁/共27頁五、預(yù)浸漬產(chǎn)品及應(yīng)用五、預(yù)浸漬產(chǎn)品及應(yīng)用 預(yù)浸漬產(chǎn)品系指玻纖織物經(jīng)浸漬和覆膜形成的復(fù)材半成品，它能更好適應(yīng)各種復(fù)合材料成型工藝：基體樹脂和增強(qiáng)材料更均勻混合，提高增強(qiáng)材料含量和增強(qiáng)效果，縮短制品固化時(shí)間。從而提高復(fù)合材料的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。 所以近些年赫氏（HEXCEL）固瑞特(Gurit)等不少先進(jìn)企業(yè)都積極開發(fā)，推廣應(yīng)用預(yù)漬浸制品。赫氏產(chǎn)品為Hexply 固瑞特為SPRINTTM。圖示赫氏公

10、司介紹預(yù)浸料的制造和成型技術(shù)。 覆膜覆膜 法法預(yù)浸料制造技預(yù)浸料制造技術(shù)術(shù)浸漬法浸漬法第15頁/共27頁各種預(yù)浸料成型技術(shù)各種預(yù)浸料成型技術(shù)第16頁/共27頁 近年一些國外預(yù)浸料的相關(guān)公司已在我國建立基地，推廣技術(shù)與裝備。如英國的Umrco公司在昆山、美國CDI公司在廣州。國內(nèi)也有一些單位在積極開發(fā)中。 預(yù)浸漬產(chǎn)品從基體材料分有兩大類：一是增強(qiáng)熱固性樹脂至半固化狀態(tài)。另一類是增強(qiáng)熱塑性塑料。 過去用量較大的典型產(chǎn)品有覆銅板的半固化片和電機(jī)絕緣的無緯帶。近些年開始推廣到要求更高的大型構(gòu)件上應(yīng)用。 當(dāng)前預(yù)浸漬制品已成為風(fēng)電葉片的基本材料之一，如圖示預(yù)浸料在葉片上的應(yīng)用。預(yù)浸料在風(fēng)電葉片中的應(yīng)用預(yù)浸

11、料在風(fēng)電葉片中的應(yīng)用第17頁/共27頁 總部位于荷蘭的Airborne公司稱，估計(jì)50%的管道泄漏問題是由腐蝕引起。它聲稱是第一家研發(fā)了不會(huì)腐蝕的全熔結(jié)熱塑性材料管道的公司，其產(chǎn)品重量輕，可卷繞，具有優(yōu)異的耐疲勞性。 Airborne的管道由三層組成：外層、復(fù)合材料層和內(nèi)襯。內(nèi)襯是熱塑性塑料。在復(fù)合材料層中，用玻璃纖維或碳纖維提供強(qiáng)度和剛度。各層經(jīng)熔融形成全結(jié)合的實(shí)心管壁。這與普通的增強(qiáng)熱塑性塑料（RTP）不同。普通的RTP管道常常不熔結(jié)，而是用松散的纖維層或帶子纏繞在內(nèi)襯上。因此普通RTP管道不能承受外壓，不能用于海洋的深水中。 Airorne管道的結(jié)構(gòu)管道的結(jié)構(gòu) Airborne管道重量輕

12、，可卷繞，疲勞性能優(yōu)管道重量輕，可卷繞，疲勞性能優(yōu)第18頁/共27頁 該公司介紹，他們制造的復(fù)合材料主要使用E玻璃纖維和S玻璃纖維，也使用碳纖維，但不使用芳綸纖維，因?yàn)橛梅季]纖維制造的管道不能承受很高的外壓。他們用與內(nèi)襯材料相同的聚合物來浸漬纖維，做成預(yù)浸帶。把預(yù)浸帶帶纏繞在內(nèi)襯上，并熔結(jié)在內(nèi)襯上，然后在這層帶上再覆以下一層帶。 復(fù)合材料所用的聚合物有聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚偏二氟乙烯和聚醚醚酮。在同一根管道上使用同種材料。例如制造聚丙烯復(fù)合材料管道時(shí)，先制成聚丙烯內(nèi)襯，接著在聚丙烯內(nèi)襯上熔結(jié)玻璃纖維/聚丙烯預(yù)浸帶，然后在外面熔結(jié)聚丙烯外層。Airborne聲稱這種方法用一種聚合物和一種纖維

13、就制成了強(qiáng)度和剛度俱高的管道。 此外，著名的半晶態(tài)熱塑性聚合物制造商泰科納公司與瑞典Qxeon公司、美國Fiberforge公司、德國Fraun化學(xué)技術(shù)研究所合作用泰科納提供的聚丙烯浸漬的玻纖單向帶來提高玻纖增強(qiáng)聚丙烯D-LFT能量吸收性能。成功用D-LFT單向帶混搭成型制成車身底板。第19頁/共27頁 我國南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司最近將玻纖預(yù)浸料用于開發(fā)高速列車用復(fù)合結(jié)構(gòu)，其樣件見附圖。 圖一：圖一： 玻纖預(yù)浸料+泡沫芯材+玻纖預(yù)浸料 圖二：圖二： 玻纖預(yù)浸料+紙蜂窩芯材+預(yù)浸料第20頁/共27頁 增強(qiáng)預(yù)成型體系將玻纖等增強(qiáng)基材通過三維機(jī)制、針織、編制或特定的裁縫粘等方法構(gòu)成的特定形

14、狀的整體件。預(yù)成型增強(qiáng)體能夠更好的滿足一些形狀復(fù)雜的復(fù)合材料制品的閉膜灌注成型工藝，而且能夠提高制品的整體性。開始是為滿足航空航天等領(lǐng)域要求復(fù)材整體性很強(qiáng)的需求。附圖展示了部附圖展示了部分立體預(yù)成型增強(qiáng)體圖例。分立體預(yù)成型增強(qiáng)體圖例。第21頁/共27頁 上述需求的擴(kuò)展，就在國際國內(nèi)催生了一些專業(yè)開發(fā)機(jī)構(gòu)。 美國BRM公司致力開發(fā)增強(qiáng)用新技術(shù)織物。他們生產(chǎn)的織物有： a.在0,90,45方向交織纖維，織造3D預(yù)成型體 b.高性能編織物 c.先進(jìn)的極向織物：用環(huán)向和經(jīng)向兩組紗線交織，織成圓形或螺旋形的織物。圖示圖示BRMBRM的各種預(yù)成型制品的各種預(yù)成型制品。第22頁/共27頁 南京玻纖院系我國立體纖維預(yù)成型增強(qiáng)體重點(diǎn)開發(fā)單位，不但多年來滿足了航天航空軍工部門這方面的配套需求做出了貢