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2018年度永利网站科学技术奖一等奖项目之六

来源:永利网站科技管理部  发布时间:2018-12-13

项目名称:碳纤维关键成型技术在风电叶片上的研究与应用

完成单位:中材科技风电叶片股份有限公司

主要科技内容与创新点:

        项目属于风电叶片复合材料技术领域。

        随着风电行业的快速发展,风电机组的大型化和海上化带来叶片越来越长,产品重量快速增加,玻纤已经不能满足叶片重量控制需要,碳纤维的优势突现。本项目通过碳纤维预浸料真空成型和碳纤维织物液体成型技术研究,确定了碳纤维预浸料评价技术标准,攻克了碳纤维铺放的工艺难题,完成了固化工艺、材料匹配及辅助材料的研究,解决了碳纤维在大叶片上结构设计、工艺验证、质量控制及批量应用等关键技术问题,形成了一系列的关键技术和创新点:

        1. 碳纤维预浸料成型方面,开发了分区精控电加热模具,制定了适用于国产碳纤维预浸料的选材标准和固化工艺,碳纤维铺布小车的开发解决了叶片铺层褶皱问题,主梁废品率小于2%,远低于行业水平;

        2. 碳纤维织物液体成型方面,确定了国产碳纤维织物编织技术标准,解决了液体成型数字化仿真模拟和工艺试验相结合的行业难题,研究了不同树脂的匹配成型工艺,形成了碳纤维复合材料测试的企业标准;

        3. 叶片设计实现了气动与结构的迭代优化,碳纤维主梁使得叶片减重约30%,降低了整个发电机组的重量,发电量提升0.5%,载荷降低8%以上;针对碳纤维的导电特性制定了特殊的防雷设计系统;

        4. 碳纤维成型件采用奥林巴斯(Omniscan SX)相控阵无损探伤法进行缺陷检测,以底波的140%波高作为参考灵敏度,最小可分辨出3mm缺陷,形成了碳纤维缺陷检测企业标准。

        项目开发的碳纤维关键成型技术具有完全的自主知识产权。


联系人:郭春光(g-cg@163.com)

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