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為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)大風(fēng)力發(fā)電規(guī)模,更有效地利用風(fēng)電資源,不少工程師和科學(xué)家都在致力于制造出更好的風(fēng)電葉片以提高風(fēng)力渦輪機(jī)的效率。日前,美國科學(xué)家首次制造出碳納米管增強(qiáng)聚氨酯風(fēng)電葉片。與傳統(tǒng)材料相比,該材料重量輕、強(qiáng)度大、耐久性好,有望成為制造下一代風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的理想材料。* Q) v% s& J5 b* D4 i- w3 I" O
8 b2 [! U$ m& \9 o: L 機(jī)械性能測試表明,這種碳納米管增強(qiáng)聚氨酯材料優(yōu)于目前在風(fēng)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(qiáng)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(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料葉片的壽命比玻璃纖維增強(qiáng)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(qiáng)環(huán)氧樹脂。此外,在與另一種制造風(fēng)電葉片中常用的材料——玻璃纖維增強(qiáng)乙烯基酯樹脂的對比實(shí)驗(yàn)中,碳納米管增強(qiáng)聚氨酯在每項(xiàng)測試中也都獲得了完勝。) l: Z( k# U# b% y& [
' W7 `& f( c N: o; d) k 該項(xiàng)目現(xiàn)仍處于測試階段,目前一切運(yùn)作正常。下一步,他們的團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步對該復(fù)合材料中碳納米管的分散性作測試,以使該材料達(dá)到最佳性能。這種碳納米管增強(qiáng)聚氨酯風(fēng)葉將會被首先安裝在一臺400瓦的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)上進(jìn)行測試。 |
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