為了實現(xiàn)進一步擴大風力發(fā)電規(guī)模，更有效地利用風電資源，不少工程師和科學家都在致力于制造出更好的風電葉片以提高風力渦輪機的效率。日前，美國科學家首次制造出碳納米管增強聚氨酯風電葉片。與傳統(tǒng)材料相比，該材料重量輕、強度大、耐久性好，有望成為制造下一代風力發(fā)電機葉片的理想材料。
機械性能測試表明，這種碳納米管增強聚氨酯材料優(yōu)于目前在風電葉片制造中所采用的樹脂材料。通過對比，研究人員發(fā)現(xiàn)新材料每單位體積的重量要輕于碳纖維材料和鋁，而在抗張強度上是碳纖維材料的5倍和鋁的60倍。在抗疲勞測試中，這種增強聚氨酯復合材料葉片的壽命比玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂材料長8倍。同時其斷裂韌性也要優(yōu)于玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂。此外，在與另一種制造風電葉片中常用的材料——玻璃纖維增強乙烯基酯樹脂的對比實驗中，碳納米管增強聚氨酯在每項測試中也都獲得了完勝。該項目現(xiàn)仍處于測試階段，目前一切運作正常。下一步，他們的團隊將進一步對該復合材料中碳納米管的分散性作測試，以使該材料達到最佳性能。這種碳納米管增強聚氨酯風葉將會被首先安裝在一臺400瓦的風力渦輪發(fā)電機上進行測試。
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