1, 碳纤维风叶
飞机发动机叶片是以单晶铸造做出来的。飞机发动机叶片制造工艺与材料专业有关,可以看一看《材料工程》这本书,单晶铸造属于功能材料里的高温合金工艺里的一类,查阅高温合金制备相关书籍可以找到单晶铸造的知识。耐高温和高度的抗变形性,基本上都是采用单晶叶片。即每个叶片都是单独的一块儿金属晶体,所以在受热时导热快,不容易因局部受热致温差造成变形。飞机发动机叶片俗称涡扇,英文Turbofan,是指有管道的高速风扇,由燃气涡轮驱动。和所有燃气涡轮机一样,动力都是来自由空气压气机压缩,再与油料一起燃烧后的高能气体,用涡轮把高温高压的气体中部份的动能化为机械能,再用这机械能驱动前端的压气机继续吸入空气,燃气涡轮机的操作过程基本就是这样循环着。同时涡轮也驱动着高速风扇带来更多的推动力。 现代涡扇,通常风扇都在发动机的最前端。民航机或任何亚音速的飞机通常只有一级风扇。风扇后接着是低压气机,然后是高压气机。无论是高压还是低压,压气机的级数因个别设计而异。低压从小型涡轮的一级到大型民航机的九级不等。高压从小型的一级离心式到大型的17级不等的轴向式。新式的涡扇多是三轴的,一轴从另一轴间穿过。由不同级的涡轮以不同的速度驱动。现代涡扇发动机的压比大的可达40以上(GE90系列,Trent 900,1000)。压比越大效率越高越省油。
2, 采用复合材料的风电叶片主要有哪些优点
碳纤维,按性能等级分为:T300、T700、T800,牌号越高,强度越高。“k”,它代表的碳纤维布的规格,碳纤维布是由一束束碳纤维丝织造而成,1k代表着碳纤维布其中一束纤维丝里包含了1000根丝,那么3k就代表一束里包含了3000根炭纤维丝,以此类推。从性价比角度碳纤维自行车,目前用12K碳纤维较多,3K也用,但相对少。同型号K数越大,价格越低,强度越高,单位面积强度是一样的。碳纤维的主要产品碳纤维除了用于航空航天领域、国防军事领域和体育用品外,汽车构件、风力发电叶片、建筑加固材料、增强塑料、钻井平台等碳纤维新市场也被正在运用。此外还运用在压力容器、医疗器械、海洋开发、新能源等领域。碳纤维的其它应用包括机器部件、家用电器及与半导体相关的设备的复合材料的生产,可以用来起到加强、防静电和电磁波防护的作用。另外,在X射线仪器上碳纤维的应用可以减少人体在X 射线下的暴露。1、压力容器压力容器采用碳纤维复合材料制作,主要用在汽车的压缩天然气罐上,而且还用在救火队员的固定式呼吸器上。CNG罐源于美国和欧洲国家,日本和其他的亚洲国家也对这项应用表现出了极大的兴趣。2、风力发电机叶片 世界上风力发电机组的发电机额定功率越来越大,与其相适应的风机叶片尺寸也越来越大。为了减少叶片的变形,在主乘力件如轴承和叶片的某些部位采用碳纤维来补充其刚度。中国‘十五’期间的风机装机总容量已达到1.5G瓦,因而碳纤维在风力发电机叶片上的应用前景看好。碳纤维在风能、核能和太阳能等新能源领域也具有广阔的应用前景。当风力发电机功率超过3MW,叶片长度超过40米时,传统玻璃纤维复合材料的性能已经趋于极限,采用碳纤维复合材料制造叶片是必要的选择。只有碳纤维才能既减轻叶片的重量,又能满足强度和刚度的要求。 3、碳纤维布碳纤维布又称碳素纤维布,碳纤布,碳布,碳纤维织物,碳纤维带,碳纤维片材(预浸布)等 。 碳纤维布是一种单向碳纤维产品,通常采用12K碳纤维丝织造。重量最轻的是1K碳布,中国碳纤维车架单车、三角架基本使用3K碳布。1K碳纤维管材由于从碳丝的等级,树脂的成分,碳布的密度,成型的压力温度等等工艺都非常严格,1K碳布价格是3K碳布的3倍。可提供两种厚度:0.111mm(200g)和0.167mm(300g)。碳纤维布强度高,密度小,厚度薄,基本不增加加固构件自重及截面尺寸。碳纤维广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修复和抗震加固及节点的结构加固。4、碳纤维复合材料抽油杆有关数据表明,至2008年有8%到10%更新或新增的抽油杆用碳纤维复合材料抽油杆取代,共需碳纤维320到420t。预测至2010年如果按15%的取代量计算,则碳纤维消耗量可达624吨。 [32] 1994年至2002年左右,碳纤维制作国家电网电缆的使用案例多处。同时,碳纤维发热产品,碳纤维采暖产品,碳纤维远红外也越来越多的被重视。碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出。参考资料来源:搜狗百科--碳纤维自行车参考资料来源:搜狗百科--碳纤维
名词解释
碳纤维
碳纤维(carbon fiber,简称CF)是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。 碳纤维质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有高硬度、高强度、重量轻、高耐化学性、耐高温的特性。碳纤维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,是新一代增强纤维,这也使其在航空航天、土木工程、军事、赛车与其他竞技体育运动制品很受欢迎。
叶片
叶片(Blade)是叶的主体部分,通常为一很薄的扁平体,有利于光穿透叶的组织以及最大面积的吸收光、二氧化碳进行光合作用。而且植物的生存基本器官。
碳布
碳布CarbonFiberCloth,即碳纤维布的简称,碳纤维的织物。由预氧化的聚丙烯腈纤维织物经炭化或碳纤维经纺织而成。又称碳素纤维布,碳纤布,碳布,碳纤维织物,碳纤维带,碳纤维片材(预浸布)等。