您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 电力工程 >环氧树脂MW风电叶片用环氧树脂基复合材料耐候性

环氧树脂MW风电叶片用环氧树脂基复合材料耐候性

收藏本文 2024-01-21 点赞:22578 浏览:98407 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:风能作为一种可再生的清洁能源,取之不尽,用之不竭。风电叶片是风力发电系统收集风能的关键部件。服役历程中,风电叶片易受各种恶劣环境的侵蚀,为保证风电叶片安全服役20年,需要探讨风电叶片用复合材料的耐候性。本论文通过人工加速老化探讨了环氧(Epoxy, EP)树脂基体及其玻璃纤维增强复合材料(Glass Fiber Reinforced Composites, GFRP)的冷热老化、湿热老化和盐雾老化等耐候性能,考察了老化前后EP树脂浇铸体和GFRP复合材料的表观性能、力学性能、耐热性和微观性能,并在此基础上探讨复合材料的老化机理。冷热循环老化结果表明:老化后树脂基体的拉伸和弯曲强度呈现先上升后下降的走势;冷热循环老化400次后GFRP失重率达到9%,巴氏硬度下降9%,拉伸强度和弯曲强度分别下降了5%和27%;冷热循环老化次数160次时,树脂基体的Tg增加到最大值75℃,此后树脂基体的Tg开始下降,400次循环老化后下降至71℃;树脂基体的储能模量(E′)随着老化时间的增加而减小,而GFRP的储能模量(E′)是则呈现先增加后减小的走势。盐雾老化结果表明:盐雾100天后树脂基体的拉伸强度和弯曲强度分别下降了15%和17%;GFRP的拉伸强度和弯曲强度分别下降了25%和33%,其巴氏硬度随老化时间呈现下降走势;盐雾老化后树脂基体的Tg随老化时间增加而下降,盐雾老化100天后树脂基体的Tg下降了8℃;树脂基体和GFRP的储能模量均随着盐雾老化时间的增加而逐渐减小。湿热老化结果表明:湿热老化50天后树脂基体的Tg为72℃,比老化前提升了4℃,100天后树脂基体的Tg下降至66℃。湿热老化历程中的GFRP吸湿特性符合Fick扩散定律;湿热老化100天后其拉伸强度和弯曲强度分别下降了17%和23%。湿热老化后树脂基体的储能模量(E′)随老化时间呈下降走势,而GFRP储能模量(E′)的变化走势是先上升后下降。关键词:复合材料论文耐候性论文环氧树脂论文老化性能论文界面结合论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-12

    第一章 绪论12-26

    1.1 课题背景12-14

    1.1.1 国外风电进展情况12-13

    1.1.2 中国风电进展情况13-14

    1.1.3 风电发电原理14

    1.2 风电叶片材料系统14-19

    1.2.1 风电叶片用环氧树脂的特点14-16

    1.2.2 风电叶片玻璃纤维的特点16-17

    1.2.3 玻璃纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺17-19

    1.3 复合材料界面论述19-20

    1.3.1 复合材料界面结合类型19

    1.3.2 复合材料界面形成历程19-20

    1.4 聚合物基复合材料的老化探讨20-25

    1.4.1 聚合物基复合材料的老化机理20-22

    1.4.2 聚合物基复合材料老化探讨策略22

    1.4.3 聚合物基复合材料老化探讨进展22-25

    1.5 本论文探讨内容和作用25-26

    第二章 实验部分26-32

    2.1 实验原料26

    2.2 实验设备26

    2.3 复合材料层和板的制备和树脂浇铸体26-27

    2.3.1 复合材料单轴层合板制备26

    2.3.2 树脂浇铸体制备26-27

    2.4 湿热老化试验27

    2.4.1 冷热老化试验27

    2.4.2 盐雾老化试验27

    2.4.3 湿热老化试验27

    2.5 性能测试27-30

    2.5.1 复合材料的质量变化测试27-28

    2.5.2 静态力学性能测试28-29

    2.5.3 动态力学性能测试(DMA)29-30

    2.5.4 巴士硬度测试30

    2.5.5 差式扫描量热浅析(DSC)30

    2.6 状态与形貌浅析30-32

    2.6.1 红外光谱浅析30

    2.6.2 扫描电镜30-32

    第三章 冷热老化对玻璃钢复合材料性能的影响32-43

    3.1 老化试样表观浅析32

    3.2 复合材料的质量浅析32-33

    3.3 巴氏硬度测试结果浅析33-34

    3.4 静态力学性能测试结果浅析34-35

    3.4.1 树脂浇铸体和复合材料单轴层合板拉伸性能浅析34

    3.4.2 脂浇铸体和复合材料单轴层合板弯曲性能浅析34-35

    3.4.3 树脂浇铸体和复合材料模量性能浅析35

    3.5 环氧树脂老化后 DSC 浅析35-36

    3.6 动态力学性能浅析36-39

    3.6.1 树脂的动态力学性能浅析36-38

    3.6.2 复合材料的动态力学性能浅析38-39

    3.7 红外光谱浅析39-40

    3.8 SEM 结果浅析40-42

    3.8.1 冷热老化前后 SEM 浅析40-41

    3.8.2 复合材料冷热老化后 SEM 浅析41-42

    3.9 本章小结42-43

    第四章 盐雾老化对玻璃钢复合材料性能的影响43-52

    4.1 盐雾老化后树脂表观变化43

    4.2 盐雾老化巴氏硬度测试测试结果浅析43-44

    4.3 盐雾老化静态力学性能测试结果浅析44-46

    4.3.1 树脂浇铸体和复合材料单轴层合板拉伸性能浅析44-45

    4.3.2 树脂浇铸体和复合材料单轴层合板弯曲性能浅析45

    4.3.3 树脂浇铸体和复合材料模量性能浅析45-46

    4.4 盐雾老化树脂浇铸体 DS6

    4.5 盐雾老化动态力学性能浅析46-49

    4.5.1 树脂动态力学性能浅析46-47

    4.5.2 盐雾老化复合材料动态力学性能浅析47-49

    4.6 盐雾老化红外光谱浅析49-50

    4.7 盐雾老化扫描电镜结果浅析50-51

    4.7.1 树脂老化前后 SEM 浅析50

    4.7.2 层合板老化前后 SEM 浅析50-51

    4.8 本章小结51-52

    第五章 湿热老化对玻璃钢复合材料性能的影响52-67

    5.1 湿热老化后树脂表观变化52

    5.2 复合材料的吸湿特性52-53

    5.2.1 Fick 扩散定律52-53

    5.2.2 EP/GF 复合材料吸湿特性53

    5.3 巴氏硬度测试测试结果浅析53-54

    5.4 静态力学性能测试结果浅析54-56

    5.4.1 树脂浇铸体和复合材料单轴层合板拉伸性能浅析54-55

    5.4.2 树脂浇铸体和复合材料单轴层合板弯曲性能浅析55-56

    5.4.3 树脂浇铸体和复合材料模量性能浅析56

    5.5 树脂浇铸体 DSC56-57

    5.6 动态力学性能浅析57-59

    5.6.1 树脂动态力学性能浅析57-58

    5.6.2 单轴层合板动态力学性能浅析58-59

    5.7 红外光谱浅析59-60

    5.8 扫描电镜结果浅析60-61

    5.8.1 树脂浇铸体老化后的 SEM60-61

    5.8.2 EP/GF 复合材料老化后 SEM 浅析61

    5.9 老化数学模型的建立61-65

    5.10 本章小结65-67

    第六章 结论67-68

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号