[发明专利]一种风电叶片专用HME纤维玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电叶片专用HME纤维玻璃，特别是涉及有机硅化合物的组合物，该组合物可以通过熔化的玻璃制成高模量的风电叶片专用HME纤维玻璃。

背景技术

玻璃从熔融状态迅速淬冷会导致纤维中某些与成份和结构有关的性质低于玻璃块，密度下降2％，折射率下降0.15％-0.4％，弹性模量下降在7％-25％的范围内，上述数据的大小，取决于块状玻璃弹性模量的大小。目前国内外E玻璃、E-CR玻璃的弹性模量分别为72Gpa、80Gpa，还没有玻璃的弹性模量超过84Gpa的。而生产风电叶片所用的玻璃纤维需要玻璃纤维的性质弹性模量高，制品刚度要求高，耐酸、绝缘性能好。事实上，与弹性模量息息相关的，取决于玻璃的成份及其构成温度；另外，普通的HME纤维玻璃含有硼和氟，对环境有污染。

发明内容

本发明的主要任务在于提供一种风电叶片用HME纤维玻璃，具体涉及一种能提高纤维耐酸性能，提高玻璃的高温粘度，和提高玻璃的熔化能力、降低玻璃的粘度的风电叶片用HME纤维玻璃。

为了解决以上技术问题，本发明的一种风电叶片专用HME纤维玻璃，风电叶片专用HME纤维玻璃，主要由SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、NaO₂、K₂O按比例混合构成；其特征在于：在上述组分中增加以下成分：按重量百分比该组分为：TiO₂：0.3-2.5％；LiO₂：0.1-0.6％；WO₃：0-0.8％；CeO₂：0.1-0.6％。

进一步地，所述TiO₂、LiO₂、WO₃、CeO₂的最佳重量百分比为TiO₂：1.5-2.2％；LiO₂：0.1-0.4％；WO₃：0.2-0.5％；CeO₂：0.5-0.6％。

进一步地，所述风电叶片HME纤维玻璃的弹性模量≥84Gpa。

以上组分以SiO₂、Al₂O₃、CaO等为主要组分，辅以其他辅助组分，本发明中使用了TiO₂及有选择地使用WO₃。是为了有效提高纤维耐酸性能的，特别是SiO₂选择＞58％，目的是提高玻璃的高温粘度，CaO含量的提高降低了玻璃的熔化能力，降低玻璃的粘度，满足拉丝的成型工艺。且使用上述组分，生产风电叶片专用HME纤维玻璃的弹性模量高，制品刚度要求高，耐酸、绝缘性能好。

具体实施方式

实施例1

风电叶片HME纤维玻璃由以下质量百分比的组分构成：SiO₂：59％；TiO₂：0.5％；Al₂O₃：13％；Fe₂O₃：0.3％；CaO：22.5％；LiO₂：0.2％；MgO：3％；WO₃：0.5％；CeO₂：0.5％，NaO₂：0.5％；K₂O：0.5％。

将含有上述组分的原材料以下工艺制得风电叶片HME纤维玻璃。具体工艺如下：

原料配制：(以1000gHME纤维玻璃为例)：石英砂101g、叶腊石655g、石灰石339g、白云石132g、碳酸锂5g、氧化铈5g；将上述原料配合料均匀配置，其均匀性≥95％等，然后，将上述原料加至池窑，在1460℃的温度下进行熔化，成为液态玻纤；然后对液态玻纤通过拉丝机进行常规的拉丝，拉丝温度为1250℃。拉丝结束后，是常规的落纱、浸胶、制作复合材料、烘干、成型。该工艺为常规工艺，在此不累述。为了使拉丝温度与玻璃析晶温度能有一定的差别，本发明将析晶温度控制在1180℃。

由上述组分和工艺制得的风电叶片HME纤维玻璃中试结果与EC-R玻璃和美国一家专利号为(4026715)的专利相比，数据如下：