風(fēng)力發(fā)電屬干“綠色”能源，在發(fā)電過(guò)程中無(wú)污染，其驅(qū)動(dòng)力是取之不盡，用之不竭的自然風(fēng)。風(fēng)力發(fā)電釩向大功率方向發(fā)展，葉片愈來(lái)愈大長(zhǎng)，以1.5MW主流大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例，葉片長(zhǎng)34-37m，每片重約6t（玻璃鋼），技術(shù)難度相當(dāng)大。
 

（圖示：碳纖維板加工件）
 

　　目前制造復(fù)合材料葉片大多用玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)臺(tái)材料（GFRP），少量用碳纖維復(fù)合材料（CFRP）因?yàn)榍罢邇r(jià)格低，生產(chǎn)成本低，后者價(jià)格高。雖然CFRP整體性能要優(yōu)于GFRP，還不能大批量應(yīng)用，需要有個(gè)過(guò)渡期。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，CFRP葉片將是主流產(chǎn)品。碳纖維復(fù)合材料具有許多優(yōu)異性能，是制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的最佳選材之一。這些優(yōu)性能主要?dú)w納為以下幾個(gè)方面。

 

　　1、比強(qiáng)度和比模量高，重量輕。用CFRP制造葉片重量要比GFRP輕30%左右。葉片輕量化的波及效果也十分顯著，使傳動(dòng)系統(tǒng)、塔架和平臺(tái)等都可實(shí)現(xiàn)輕量化，整體重量下降。

 

　　2、CFRP的剛性大，約比GFRP大兩倍以上。這不僅有利于設(shè)計(jì)預(yù)彎曲外形，而且在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中葉片旋轉(zhuǎn)面與塔架之間容易保持一定間距，使其長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

　　3、CFRP具有優(yōu)異的振動(dòng)阻尼特性，不易起振，振動(dòng)后又容易衰減停振，這樣可避免葉片的自然振動(dòng)頻率與其他的短暫振動(dòng)頻率之間發(fā)生共振的可能性，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

　　4、CFRP的疲勞強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，可滿足20年的設(shè)計(jì)要求。大氣環(huán)境經(jīng)常發(fā)生變化，風(fēng)速、風(fēng)向多變。尤其是大氣紊流造成葉片顫動(dòng)和周期性載荷，往往會(huì)導(dǎo)致疲勞斷裂。采用抗疲勞高的CFRP，使用壽命長(zhǎng)。

 

　　5、耐腐蝕，適應(yīng)環(huán)境性強(qiáng)，碳纖維耐酸、耐堿和耐鹽，耐腐蝕性非常強(qiáng)，用CFRP制造的風(fēng)機(jī)葉片可適用于沿海地區(qū)、鹽堿地域或酸堿環(huán)境，可經(jīng)得起長(zhǎng)時(shí)間的浸蝕。