一、風(fēng)力發(fā)電機葉片是什么材料做的

用于加工葉片的材料有木頭、金屬、工程塑料、玻璃鋼等。

1、木制葉片及布蒙皮葉片

近代的微、小型風(fēng)力發(fā)電機也有采用木制葉片的，但木制葉片不易做成扭曲型。大、中型風(fēng)力發(fā)電機很少用木制葉片，采用木制葉片的也是用強度很好的整體木方做葉片縱梁來承擔(dān)葉片在工作時所必須承擔(dān)的力和彎矩。

2、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片

葉片在近代采用鋼管或D型型鋼做縱梁，鋼板做肋梁，內(nèi)填泡沫塑料外覆玻璃鋼蒙皮的機構(gòu)形式，一般在大型風(fēng)力發(fā)電機上使用。葉片縱梁的鋼管及D型型鋼從葉根至葉尖的截面應(yīng)逐漸變小，以滿足扭曲葉片的要求并減輕葉片重量，即做成等強度梁。

3、鋁合金等弦長擠壓成型葉片

用鋁合金擠壓成型的等弦長葉片易于制造，可聯(lián)系生產(chǎn)，又可按設(shè)計要求的扭曲進(jìn)行扭曲加工，葉根與輪轂連接的軸及法蘭可通過焊接或螺栓連接來實現(xiàn)。鋁合金葉片重量輕、易于加工，但不能做到從葉根至葉尖漸縮的葉片，因為世界名國尚未解決這種擠壓工藝。另外，鋁合金材料在空氣中的氧化和老化問題也值得研究。

4、玻璃鋼葉片

所謂玻璃鋼（glass fiber reinforced plastic，簡稱GFRP)就是環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等塑料滲入長度不同的玻璃纖維或碳纖維而做成的增強塑料。增強塑料強度高、重量輕、耐老化，表面可再纏玻璃纖維及涂環(huán)氧樹脂，其他部分填充泡沫塑料。泡沫在葉片中主要作用是在保證其穩(wěn)定性的同時降低葉片質(zhì)量，使葉片在滿足剛度的同時增大捕風(fēng)面積。

從泡沫的力學(xué)性能和價格等因素考慮，被用于風(fēng)力發(fā)電葉片芯材的泡沫主要有聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PUR)、丙烯腈-苯乙烯(SAN)、聚醚酰亞胺(PEI)及聚甲基丙烯酰亞胺PMI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。PVC泡沫使用最為廣泛，也是第一種用在承載構(gòu)件夾層結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)泡沫芯材，也稱為交聯(lián)PVC。此泡沫屬于熱固性泡沫，由德國人林德曼在20世紀(jì)30年代后期發(fā)明的。

而PET泡沫(Airex)是最近幾年才開始研制生產(chǎn)的泡沫，屬于熱塑性泡沫，生產(chǎn)工藝為擠出發(fā)泡，但與PS泡沫不同的是其擠出的寬度有限，所以擠出后要通過熱熔粘接將其拼接成較大的泡沫體以方便使用。

玻璃纖維的質(zhì)量還可以通過表面改性、上漿和涂覆加以改進(jìn)，其單位（kW）成本較低。

5、碳纖維復(fù)合葉片

隨著風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對葉片的要求越來越高。對葉片來講，剛度也是一個十分重要的指標(biāo)。研究表明，碳纖維（carbon fiber，簡稱CF）復(fù)合材料葉片剛度是玻璃鋼復(fù)合葉片的兩至三倍。雖然碳纖維復(fù)合材料的性能大大優(yōu)于玻璃纖維復(fù)合材料，但價格昂貴，影響了它在風(fēng)力發(fā)電大范圍應(yīng)用。因此，全球各大復(fù)合材料公司正在從原材料、工藝技術(shù)、質(zhì)量控制等各方面深入研究，以求降低成本。

二、風(fēng)力發(fā)電機葉片對材料的要求

葉片是風(fēng)力發(fā)電機中最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件，其良好的設(shè)計，可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機組正常穩(wěn)定運行的決定因素。為確保在野外極其惡劣環(huán)境中長期不停、安全地運行，對葉片材料的要求是：

1、密度輕且具有最佳的疲勞強度和力學(xué)性能，能經(jīng)受暴風(fēng)等極端惡劣條件和隨機負(fù)載的考驗。

2、葉片的彈性、旋轉(zhuǎn)時的慣性及其振動頻率特性曲線都正常，傳遞給整個發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)載穩(wěn)定性好，不得在失控（飛車）的情況下載離心力的作用下拉斷并飛出，亦不得在風(fēng)壓的作用下折斷，也不得在飛車轉(zhuǎn)速以下范圍內(nèi)產(chǎn)生引起整個風(fēng)力發(fā)電機組的強烈共振。

3、葉片的材料必須保證表面光滑以減小風(fēng)阻，粗糙的表面亦會被風(fēng)“撕裂”。

4、不得產(chǎn)生強烈的電磁波干擾和光反射。

5、不允許產(chǎn)生過大噪聲。

6、耐腐蝕、紫外線照射和雷擊性能好。

7、成本較低，維護(hù)費用最低。