[实用新型]一种制备3MW发电风机机舱罩用高强度板材

说明书

本实用新型公开了一种制备3MW发电风机机舱罩用高强度板材，主要包括板体；所述板体从上至下依次为防护层、夹芯层和加固层；所述夹芯层从上至下包括上玻璃纤维层、上增强纤维层、芯板层、下增强纤维层和下玻璃纤维层；所述上增强纤维层为单向碳纤维布，所述下增强纤维层为平纹双向碳纤维布，本板材结构设计科学、整体强度和层间剪切强度高、自重轻。

技术领域

本实用新型涉及3MW风力发电设备领域，尤其涉及一种制备3MW发电风机机舱罩用高强度板材。

背景技术

风电机组机舱罩是罩在风力发电机组外部的一个部件，保护内部的设备仪器不受外界环境侵扰，如风沙、雨水、冰雹、紫外线辐射等，以保证风力发电设备正常运转。现有技术中，制作机舱罩的板材材质通常为玻璃钢材质，虽然玻璃钢材质具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀、电绝缘、透微波等许多优良性能，而且成型方法简单，但是其劣势也很鲜明，具体如下：

弹性模量低：玻璃钢的弹性模量比木材大，但远远小于钢的弹性模量；易出现老化现象，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降，因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形；本公司针对上述缺点申请了专利CN208702623U一种高强度风电机组机舱罩，该专利在耐高温层内铺设有网状的碳纤维层，碳纤维层“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，弥补了玻璃钢弹性模量低，较脆的属性。

3MW机舱罩相对于2MW机舱罩，其整个长度更长、承载重量更大，因此需要进一步改进，能够更好的满足机舱罩对于刚度强度、耐腐蚀性、抗紫外线的性能要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种结构设计科学、整体强度和层间剪切强度高、自重轻的一种制备3MW发电风机机舱罩用高强度板材。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：

一种制备3MW发电风机机舱罩用高强度板材，主要包括板体；所述板体从上至下依次为防护层、夹芯层和加固层；所述夹芯层从上至下包括上玻璃纤维层、上增强纤维层、芯板层、下增强纤维层和下玻璃纤维层；所述上增强纤维层为单向碳纤维布，所述下增强纤维层为平纹双向碳纤维布。

作为优选，所述芯板层为蜂窝状碳纤维板层。

作为优选，所述芯板层为截面为内部设置内接圆的正三角形波纹状的碳纤维板层。

作为优选，所述防护层为聚四氟乙烯层，所述防护层外壁还设置抗紫外线层。

作为优选，所述加固层为超高分子量聚乙烯，所述加固层内壁还设置耐磨层和阻燃层。

作为优选，所述芯板层的厚度为0.5~1mm。

本实用新型的有益效果是：

第一：上增强纤维层为单向碳纤维布，下增强纤维层为平纹双向碳纤维布，单向碳纤维布和双向碳纤维布均为补强层，单向碳纤维布作为辅助补强层，板体内层与机舱内的设备接触，因此双向碳纤维布作为主补强层，既可以保护芯板层，又可以提升板材的整体强度和提升层间剪切强度；

第二：碳纤维布层轻、薄、强度高、耐老化，并且碳纤维树脂浸渍性优良，易除气泡；

第三：芯板层为蜂窝状碳纤维板层或截面为内部设置内接圆的正三角形波纹状的碳纤维板层，这两种结构的芯板层结构稳定强度高，并且自重轻；

第四：加固层为超高分子量聚乙烯能承受-190℃的超低温，适合极寒地区，同时其拉伸强度高达3～3.5GPa,拉伸弹性模量高达100～125GPa，进一步提升板材的强度；

第五：防护层外壁还设置抗紫外线层，加固层内壁还设置耐磨层和阻燃层，提成板材的抗紫外线性、耐磨性等。