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竹材的优点是可再生、力学性能好,特别是断裂韧性高、疲劳寿命长;但缺点是材料均匀性差、 几何形状不规则、长度短、竹材之间的粘接强度低,难以制成连续的整休材料。本成果解决了风电叶片用竹木复合材料翼梁竹材粘接强度低和连续化冀梁生产的技术难题,可以制造长度达到叶片设计要求的翼梁,为竹材在重要工程领域的应用提供了技术保证。 国内外采用冷压热固化方法只可制造长度较短 的材料,一般长度不超过2米。本项成果则可制成 长度可设计的大型风电叶片用翼梁。 本成果采用竹材分级和规则加工技术、使用性能优良的外层竹材制造均匀性较好的分级竹片; 使用热熔胶丝制成密集排列的竹片片材;使用竹片片材的端头斜面加工和接长技术制成连续的竹片片材;使用等离子表面处理技术提高了竹材的粘接强度;竹材与杨木互补:竹材强度高、模量高、硬度高、渗透性差,杨木强度低、模量低、密度低、松软、渗透好。在高温和高压下杨木填充在竹材之间,制成高性能的竹木复合互补材料;使用可连续的预热、预压、分段冷压、高温固化技术制造长度不受限制的竹木复合材料;采用真空辅助树脂扩散成型方法制造风轮叶片的翼梁。通过与丹麦RISO国家实验室评价该材料,模量达22.5GPa,强度超过 220MPa,疲劳性能超过玻璃钢。
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