风机叶片用玄武岩纤维增强复合材料的摩擦磨损性能

      采用环一块式摩擦磨损试验机研究了玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料在不同载荷和速度下的磨损行为与机制．结果表明：在相同载荷200 N时，速度对摩擦系数的影响不大，而磨损率随着速度的增加而增大；在相同速度0.84 m/s条件下，摩擦系数和磨损率都随载荷的增加而增大．低速低载时磨损主要表现为粘着磨损；高速低载时有玄武岩纤维从基体中脱落，表现为磨粒磨损特征；高速高载时磨损机理为基体疲劳剥落和磨粒磨损．

       风能是绿色、环保和可再生的能源，因此风力发电是世界上能源领域发展最快的技术之一．在风电设备中风力发电机的叶片是极为重要的关键部件，约占总成本的15%～20%．目前大型风力发电机的叶片基本上是由增强材料、基体材料、夹层泡沫、胶粘剂以及各种辅助材料等制成的复合材料．增强材料包括如超高分子量聚乙烯纤维、E玻纤、S玻纤、碳纤维等．基体材料主要包括不饱和聚酯树脂(UPR)、乙烯基酯树脂(VER)、环氧树脂(EPR)等㈣，其中，以环氧树脂为基体的复合材料力学性能较好．玄武岩纤维是一种新型无机纤维，由玄武岩石在高温熔融状态下拉丝而成，其力学性能与S玻纤相当，但有更好的耐酸碱和耐高温性能．目前有关玄武岩纤维增强环氧树脂复合材料的相关报道较少，尤其是有关复合材料的摩擦磨损特性的报道甚少．本研究选用玄武岩纤维作为增强体，环氧树脂作为基体，主要研了摩擦磨损过程中速度和载荷对其摩擦磨损性能的影响，并对其磨损机理进行了分析．

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