2019年4月11—12日，第五屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇（CWPC2019）于中國(guó)重慶隆重召開(kāi)。在大會(huì)專題一：科技創(chuàng)新 成就未來(lái)——“創(chuàng)新材料、革新技術(shù)”中，歐文斯科寧復(fù)合材料（中國(guó)）有限公司上海分公司產(chǎn)品及應(yīng)用開(kāi)發(fā)經(jīng)理於秋霞女士做了題為《歐文斯科寧玻璃纖維助推風(fēng)能葉片新方向》的精彩演講。

 

　　以下為演講實(shí)錄：

 

　　各位嘉賓和同仁大家下午好，非常榮幸今天有機(jī)會(huì)代表我們公司，來(lái)給大家介紹一下我們?cè)陲L(fēng)電領(lǐng)域做的一些工作。

 

　　下面我花一點(diǎn)時(shí)間給大家做一個(gè)介紹，歐文斯科寧是首先發(fā)現(xiàn)了玻璃纖維，目前我們公司是有三大塊業(yè)務(wù)，復(fù)合材料、建筑材料、屋面材料，2018年銷售額71億美金。目前業(yè)務(wù)是分布在33個(gè)國(guó)家，有大約兩萬(wàn)名員工。在風(fēng)電行業(yè)里面聽(tīng)到的耳熟能詳?shù)囊恍┎ＡЮw維的種類，高強(qiáng)波纖都是我們公司在早期過(guò)程中開(kāi)發(fā)的，并且一直被沿用到現(xiàn)在。從技術(shù)實(shí)力來(lái)說(shuō)，我們主要注重三大塊技術(shù)開(kāi)發(fā)，一個(gè)就是在玻璃纖維和窯爐技術(shù)，另外就是在玻璃纖維浸潤(rùn)劑，玻璃纖維跟樹(shù)脂結(jié)合了之后界面很重要。另外就是玻璃纖維的下游應(yīng)外開(kāi)發(fā)。

 

　　從區(qū)域分布來(lái)說(shuō)，主要在三個(gè)區(qū)域，北美、歐洲、亞太區(qū)。有一個(gè)占地6千平米的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，為整個(gè)亞太區(qū)復(fù)合材料和建筑材料客戶服務(wù)。目前擁有的專利數(shù)量是2000個(gè)以上，擁有的一些品牌也在兩千多個(gè)以上。

 

　　從亞太區(qū)分布上來(lái)說(shuō)，涵蓋了分析、測(cè)試，主要包括化學(xué)和材料的表征，同時(shí)還有復(fù)合材料的成型工藝，包括真空灌注，熱塑還有相關(guān)纏繞的成型工藝的模擬。同時(shí)針對(duì)風(fēng)電還有認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室，為下游客戶提供測(cè)試上的幫助。除了測(cè)試方面的服務(wù)之外，還有一塊非常重要的，就是在結(jié)構(gòu)分析和工藝模擬這塊，也能給下游客戶提供很多在新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)方面的一些技術(shù)支持。后面四大塊是在我們?cè)诮ú姆矫娴囊恍?yīng)用，包括一些熱分析，深學(xué)的分析，以及一些燃燒性能的測(cè)試。

 

　　下面我介紹一下我們做的一些工作，第一我們提出看波混雜的產(chǎn)品，旨在為玻纖行業(yè)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)提供更長(zhǎng)、更輕的葉片解決方案。從技術(shù)趨勢(shì)上面大概是怎么樣子的？風(fēng)電行業(yè)從技術(shù)趨勢(shì)上來(lái)說(shuō)，都是圍繞著怎么降低度電成本進(jìn)行了一系列開(kāi)發(fā)，一個(gè)方向就是怎么提高葉片的長(zhǎng)度，發(fā)電量跟葉片的長(zhǎng)度是成立方的關(guān)系，所以隨著葉片長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，其實(shí)會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題。包括對(duì)葉片也提出要求，怎么增加長(zhǎng)度的同時(shí)能夠更輕更強(qiáng)，葉片的重量如果降低20%，對(duì)于整個(gè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，成本可以降低1%，同時(shí)葉片重量降低10%，整個(gè)年度發(fā)電量可以有4%—5%的增長(zhǎng)。

 

　　我們公司能夠給大家?guī)?lái)一些什么？在織物方面我們提出了兩個(gè)新的產(chǎn)品系列，第一個(gè)就是大克重織物，我們有1500克到1800克的織物，目前減重可以到6%。混雜織物這個(gè)概念，也不是一個(gè)新的概念，我今天在這里要講的歐文斯科寧混雜的概念，是有別于傳統(tǒng)的承接混雜的概念，碳纖和波纖的混雜，可能會(huì)有力學(xué)性能的問(wèn)題。我們今天提出的概念是“面內(nèi)混雜的概念”這個(gè)技術(shù)是歐文斯科寧專有的技術(shù)，在相關(guān)應(yīng)用已經(jīng)申請(qǐng)了專利。大家如果有興趣的話，也可以去看一下。

 

　　這個(gè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在哪里？首先是減重，能夠帶來(lái)更長(zhǎng)葉片的解決方案，灌注動(dòng)力上面也和目前傳統(tǒng)灌注工藝效果是相當(dāng)?shù)摹Ｍ瑫r(shí)數(shù)據(jù)方面做了很多驗(yàn)證和積累，環(huán)氧體系里面完成了靜態(tài)包括疲勞方面的性能測(cè)試，還有很多后續(xù)的工作，還在進(jìn)行中。后面我給大家展示一下在性能方面的一些數(shù)據(jù)，性能一直是大家最關(guān)注的，在葉片的應(yīng)用領(lǐng)域，展現(xiàn)了兩個(gè)織物類型，碳纖含量15%，另外是碳纖含量25%的織物。從模量上來(lái)看，結(jié)果可以看出來(lái)，碳玻混雜以后模量數(shù)據(jù)可以到70%，取決于碳纖的含量。整體上來(lái)說(shuō)，提升可以到40%以上，也是可以看到在模量上面能夠帶來(lái)的一些優(yōu)勢(shì)。

 

　　這頁(yè)展示在90度拉伸上的一個(gè)性能，主要是取決于樹(shù)脂和界面，碳纖主要發(fā)揮的是零度方向上的拉伸強(qiáng)度和模量，從數(shù)據(jù)上看，跟傳統(tǒng)灌注的工藝性能基本相當(dāng)，跟之前的期望也是一致的。

 

　　壓縮性能也是大家比較關(guān)注的一塊，壓縮的長(zhǎng)度上來(lái)看，目前碳波混雜基本上跟現(xiàn)在純波略有差距，另外一個(gè)很明顯的優(yōu)勢(shì)是強(qiáng)度和模量方面，傳統(tǒng)差不多是在46GPa，混雜之后的模量可以到58，甚至接近60這樣的水平。壓縮它的主要優(yōu)勢(shì)，還是體現(xiàn)在模料上面的幫助。

 

　　疲勞也是大家非常關(guān)注的性能，從靜態(tài)上來(lái)看，碳波混雜的織物技術(shù)，基本上可以滿足在強(qiáng)度和模量上的要求，從動(dòng)態(tài)疲勞上來(lái)看，我們做了拉拉和拉壓的疲勞數(shù)據(jù)，這個(gè)曲線是傳統(tǒng)純波纖織物疲勞的性能。結(jié)合前面的靜態(tài)包括動(dòng)態(tài)疲勞的數(shù)據(jù)，碳玻混雜技術(shù)從強(qiáng)度、模量、疲勞、主梁上的應(yīng)用是有很顯著的優(yōu)勢(shì)。我們會(huì)開(kāi)發(fā)一些更高的碳纖含量的織物，以及還在做一些抗雷擊方面的測(cè)試。同時(shí)還在葉片上面的應(yīng)用做更多的一些工作，大家如果后面感興趣的話，會(huì)后可以做進(jìn)一步的討論。

 

　　拉擠大梁的應(yīng)用，歐文斯科寧作為一個(gè)玻璃纖維主要的原材料供應(yīng)商，在織物方面希望能夠給客戶帶來(lái)很多一些解決方案。除了這個(gè)之外，我們也希望在工藝方面也能夠給客戶提供一些新的解決方案。拉擠大梁這個(gè)概念也不是一個(gè)新的概念，大家都知道目前碳纖拉擠大梁已經(jīng)成功應(yīng)用到葉片上，并不是所有的葉片廠商都可以用得起這個(gè)碳纖維。目前我們也在看玻纖在拉擠大梁上能做什么工作。

 

　　我介紹一下垃擠大梁，為什么要推這個(gè)技術(shù)呢？拉擠是一個(gè)快速成型的工藝，相對(duì)于葉片的灌注來(lái)說(shuō)，波纖模量可以做到很高，對(duì)比真空灌注玻纖含量來(lái)說(shuō)，它的體積含量可以從55提高到67%，可以從50Gpa上升到60Gpa。這方面會(huì)節(jié)約很大的時(shí)間和人力上的成本，同時(shí)可以完全避免波纖織物在鋪放過(guò)程中產(chǎn)生的一些褶皺的問(wèn)題，這些褶皺會(huì)對(duì)后期力學(xué)性能產(chǎn)生很大的負(fù)面的影響。基于三個(gè)方面的原因，我們認(rèn)為玻纖拉擠大梁有很大的潛力。

 

　　這張表里面對(duì)比了葉片成型過(guò)程中不同的技術(shù)，拉擠大梁從性能上來(lái)說(shuō)，跟傳統(tǒng)的真空灌注的工藝基本是相當(dāng)?shù)模祭w拉擠工藝比會(huì)大大降低，目前定位的應(yīng)用是60—70葉片大梁。

 

　　歐文斯科寧在葉片拉擠大梁里面，我們能夠提供的解決方案，從玻纖角度，有高模量的波纖，這個(gè)波纖首先從模量上比現(xiàn)在波纖能夠提高10%左右。從疲勞性能上來(lái)說(shuō)，高模量波纖在疲勞性能上也有非常大的優(yōu)勢(shì)。

 

　　下面給大家展示一下目前在這方面積累的一些數(shù)據(jù)，展示的是在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果方面的一些數(shù)據(jù)，最突出的就是在模量方面的提升，可以從50Gpa提升到60Gpa，對(duì)葉片來(lái)說(shuō)也是非常有幫助的。靜態(tài)的力學(xué)性能，也基本能夠滿足葉片對(duì)材料的要求。同時(shí)從疲勞的角度來(lái)說(shuō)，我們也做了拉拉疲勞的測(cè)試，跟傳統(tǒng)的真空灌注比，還有一定的差距，從材料性能角度來(lái)說(shuō)，基本能夠滿足葉片對(duì)材料的一個(gè)要求。結(jié)合靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的一些疲勞數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為玻纖拉擠碳梁是非常有潛力的技術(shù)，我們還有很多工作在進(jìn)行中，希望和在座同仁一起開(kāi)發(fā)更多的新的技術(shù)應(yīng)用于葉片，一起助推葉片的市場(chǎng)往更高更強(qiáng)的方向發(fā)展。因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系，我的演講就到這里，大家如果后續(xù)對(duì)我們這兩個(gè)項(xiàng)目或者產(chǎn)品有興趣，可以會(huì)后再聯(lián)系，謝謝大家。

 

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