叶片作为风力发电机组的核心部件，其性能直接关系到发电效率与机组寿命。它需将风能高效转化为电能，并在极端恶劣的自然环境下保持稳定运行。因此，对叶片材料提出了以下五项关键要求：首先，材料需轻质且具备优异的疲劳强度和力学性能，以抵御极端天气和随机负荷（如暴风等），确保至少20年的安全运行；其次，成本效益高，即分摊到每度电的成本低；第三，叶片的弹性、旋转惯性及其振动频率特性要正常，以保证对整个发电系统的负荷稳定性；第四，具备良好的耐腐蚀性、耐紫外线照射和抗雷击能力；*后，维护成本要低。
玻璃纤维增强塑料（FRP）材料完美契合这些要求，成为风力发电机叶片的理想选择。
1.1 玻璃纤维增强塑料（GFRP）
目前，市场上大多数大型风机叶片采用玻璃纤维增强塑料（GFRP）制造。GFRP叶片的优势在于：
1. 根据风机叶片的受力特点设计强度与刚度：叶片主要承受纵向力，如气动弯曲和离心力，利用玻璃纤维（GF）为主的受力理论，可以将主要GF布置在叶片的纵向，实现轻量化。
2. 翼型易于成型，达到*大气动效率：通过叶片复杂的气动外形设计，在风轮不同半径处设计不同的叶片弦长、厚度、扭角和翼型，实现*佳气动效果，且GFRP叶片可实现批量生产。
3. 使用寿命长达20年，可承受超过108次疲劳交变载荷：GFRP疲劳强度高，缺口敏感性低，内阻尼大，抗震性能较好。
4. 耐腐蚀性好：GFRP具有耐酸、碱、水汽的性能，特别适合安装在户外，如近年来大力发展的离岸风电场，将风机安装在海上，经受各种气候环境的考验。
5. 为了提高GFRP性能，可通过表面处理、上浆和涂覆等方式对GF进行改性，使其拉伸及耐疲劳性达到碳纤维（CF）水平。
GFRP的受力特点是在GF方向能承受很高的拉应力，而其它方向承受的力相对较小。
叶片由蒙皮和主梁组成，蒙皮采用夹芯结构，中间层是硬质泡沫塑料或Balsa木，上下面层为GFRP。面层由单向层和±45°层组成。单向层可选用单向织物或单向GF铺设，一般用7或4GF布，以承受由离心力和气动弯矩产生的轴向应力；为简化成型工艺，可不用±45°GF布层，而采用1:1GF布，均沿轴向铺设，以承受主要由扭矩产生的剪切应力，一般铺放在单向层外侧。梁的结构形式既可以是夹芯结构，也可以是实心GFRP结构。但是，在蒙皮与主梁的结合部位即梁帽处必须是实心GFRP结构，以保证蒙皮的强度和刚度。
1.2 碳纤维增强塑料（CFRP）
随着风机叶片设计技术的提升，风力发电向大功率、长叶片方向发展。皖南电机叶片长度增加会导致叶片质量增加，据统计，叶片质量按长度的三次方增加。叶片轻量化对运行、疲劳寿命、能量输出具有重要影响。叶片减重可相应减少轮毂、机舱、塔架等结构的质量。
为了保证在极端风载下叶尖不碰塔架，叶片必须具有足够的刚度。采用碳纤维增强塑料（CFRP）是减轻叶片质量、满足强度与刚度要求的有效方法。CFRP的拉伸性模量是GFRP的2~3倍，大型叶片采用CF增强可充分发挥其高弹轻质的优点。采用CF/GFRP混杂增强方案，叶片可减重20%~40%。Nodex公司为海上风电5MW机组配套研制的长度56m的叶片就是采用CF/GFRP材料。Enercon公司也开发了供4.5MW风力机组使用的CFRP叶片。
对于大型叶片是否需用CF增强，目前尚有争议。一些人认为，引入CF工艺是“奇特”和昂贵的，应尽量避免。然而，许多结构工程师认为，叶片长度增加时，质量增加要快于能量提取皖南电机，因此采用CF或CF/GF混杂纤维抑制质量增大是必要的。
CFRP的价格较高，因此能否在风机叶片上大量采用CFRP取决于CF的价格。目前，正从原材料、工艺技术、质量控制等方面深入研究，以降低CFRP的成本。皖南电机价格表
一般较小型的叶片（如长22m）选用量大价廉的E-GFRP，树脂基体以不饱和聚酯为主，也可选用乙烯基酯树脂或环氧树脂。而较大型的叶片（如长42m以上）一般采用CFRP或CF/GFRP，树脂基体以环氧树脂为主。
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