竹基纤维复合材料:新型风机叶片材料
本文摘要: 中国木材稀缺,在没有更多选择的情况下,就必须在很多领域中去试探,如今有一种材料看起来像木,用起来像钢,实际与玻璃钢比较相似。这
中国木材稀缺,在没有更多选择的情况下,就必须在很多领域中去试探,如今有一种材料“看起来像木,用起来像钢,实际与玻璃钢比较相似”。这种新型材料你听过吗?见过吗?不要不相信,这确实是真的。科研人员赋予竹材以新的生命,创造出竹基纤维复合材料,其压缩强度是钢材的一半,弹性与钢材基本相同,但重量是钢的六分之一,是具有广泛用途的高端环保新材料,它终将逐步替代木材和玻纤材料而成为未来主流产品的趋势。
竹子能制成像钢一样的环保材料
竹基纤维复合材料是四川洪雅竹元科技公司利用可再生慈竹作为原料,以竹束为基本构成单元按顺纹理方向经热(冷)压胶合而成的新型环保板材。该产品风强度高、硬度大、韧性好、物理力学性能等符合风电要求;相比玻纤叶片重量轻10%、性价比高、造价低15%且资源丰富可再生,易获得,产品易于降解,可循环利用;高强度、防腐性、耐候性好,耐磨损;高强度、密度,硬度大,耐候性好。研制生产的适合风电叶片用材、建筑、家具、户外地板等用材的一种新型竹纤维复合材料。
改变物理力学性能可控制应用领域
可以充分利用小径级竹材,对竹材原料的利用率可达90%以上,是一种节约代木的新型竹基人造板产品;在制备过程中没有打乱竹材纤维的排列方向,可以保持竹材原有的高强度的特点;此外,竹基纤维复合材料的使用范围很广,可以根据产品的需要来控制其密度,从而改变其物理力学性能。
室内外地板、栈桥地板、浴室地板、集装箱底板;火车和汽车底板、室内外家具;园林家具、结构用材、户外门窗及外墙立面用材、如通过热处理工艺改变颜色来替代红木等珍贵木材作为高档地板使用。
用于风电叶片领域发展历程
2005年竹材用于叶片的基础性能研究;
2006年建立了竹材静态测试标准;
2007年竹叶片结构设计与加工,并发展供应链;
2008年完成了800KW叶片的雏形设计、加工和样品的测试、运行;
2009年进行质量标准研究、制定标准,优化加工工艺;
2010年100套800KW的竹叶片运行了12个月,最长的叶片运行时间超过24个月;1.5MW的竹叶片已通过静态测试;2MW,2.5MW,3MW竹叶片正在设计当中成熟的工业制造技术、完善而稳定的供应链。
叶片厂商青睐竹基纤维复合材料叶片
风电行业的迅速发展使得风电设备的需求量与日俱增。风电设备最关键、最核心的叶片的市场需求潜力巨大。近年来风电叶片制造技术从无到有、从幼稚到成熟,已经形成了大量拥有自主知识产权的叶片企业。截止2008年,中国境内的风电机组叶片厂商共有34家,其中已经进入生产阶段的有14家,其生产能力为4600MW,到2010年,这些企业全部进入批量生产阶段后,综合生产能力可达9000MW。预计2015年风电装机容量可以接近1亿千瓦,目前风电叶片需求量达到每年3万副,并以20%的速度高速增长,市场需求潜力巨大,风电叶片产业具有广阔的发展前景。已有更多的叶片厂商开始评估并准备进行生产改造,尝试使用竹基纤维复合材料作为叶片的基础材料。
新型材料仍处于“蹒跚学步”阶段
国产竹材人造板生产设备在生产能力、技术控制、工艺参数等方面发展迅速,已达到国际先进水平。国内的竹基纤维复合材料还处于发展起步阶段,属于新兴建材产品。通过近两年在风电叶片上的研制与使用更提升了竹基纤维材料的品质、性能等要求,由于它的性价比和环保性更好,随着新能源产业迅猛发展及国家对节能减排日益紧迫的要求,该材料无论作为风电叶片用材或者取代木材制品等方面,都将具有巨大的市场前景,和良好的社会效益。
竹基纤维复合材料是未来主流产品趋势
竹基纤维复合材料作为一种新型的风电叶片材料,竹质叶片以其高的性价比、重量轻和环保等优势也将随着该产业的迅猛发展逐步扩大其市场份额,被越来越多的叶片厂家采纳。竹基纤维复合材料将逐步替代木材和玻纤材料而成为未来主流产品的趋势。
与最常用的玻纤、碳纤等材料相比,竹基纤维复合材料除已达到风电用性能要求外,更以重量轻,价格低更环保等特性优势,将成为风电叶片材料选用的新发展方向。
随着新能源产业迅猛发展以及对风电设备及部件的高速增长、高效能产品的需求,加之日渐激烈的竞争环境,竹基纤维复合材料将逐步取代现有的低效能、低性价比及不可循环利用的落后产品而成为未来的主导产品。