東莞九洲風機丨風機葉片在國內的實驗研究

我們都知道，現在對風機葉片的保護措施主要是在其表面上進行涂層，盡管這樣可以提高葉片的性能，但是由于風機所處環境的惡劣，比如說酸的腐蝕，沙粒的磨損等都會使風機葉片上面的涂料受到損傷。

九洲風機觀察到由于涂層是涂在金屬的風機葉片上，風機葉片在受到沙粒磨損和酸腐蝕時，亦或是風機葉片整體受到拉伸時，骨架和涂料的變形情況相同，僅是風機的涂料受到損傷，故而，可以暫且不考慮內在的金屬骨架，只去研究金屬骨架外部的涂層材料的狀況。

1.材料和試件

實驗材料為玻璃纖維強化環氧樹脂。環氧樹脂的拉伸模量為2.9GPa，拉伸強度為65.5MPa，拉伸斷裂應變為2.2%，密度為1.25g/L。 

試件為模壓成形的復合材料層合板，纖維鋪設角度為[+45°/-45°]。試件為矩形，尺寸為130mmx15mmx2.2mm。為了防止試件端部損傷，在試件的兩端粘接鋁片以保護試件。

2.循環加載實驗

循環加載實驗是指將試件加載到某一恒定的載荷，并在此載荷下讓試件承受不同次數的循環加載。因為風機葉片在風力的作用下會發生拉伸變形，這與將復合材料涂層進行拉伸的情況類似，故而可以將涂層材料進行單獨的拉伸實驗來研究其微觀損傷機理。本循環加載試驗是在INSTRON-5569電子材料*試驗機上完成的，加載的速度為10mm/min。機器的zui高載荷值根據每組試件的靜態強度值確定，本實驗zui高循環載荷取靜強度值的70%左右。整個實驗過程在計算機的控制下自動完成的，試件拉伸過程中的載荷-位移曲線、應力-應變曲線可直接通過計算機保存或輸出。

3. 酸腐蝕實驗

酸腐蝕實驗是指將試件放置在某一特定的酸性環境中，并在此環境中保持一定長度的時間，隨后觀察在某一設備上觀察試件的腐蝕損傷情況。由于有的風機是工作在沿海地區等腐蝕性比較大的環境中，故而也可以用酸溶液造成的酸性環境來近似模擬風機所處的腐蝕環境。

4.微觀損傷觀察

微觀損傷分析在日本S-570掃描電子顯微鏡上進行。將不同加載次數的層合板制成25mmx25mmx10mm的試件，并將進行了酸腐蝕實驗的試件也制成相同大小的試件，對其表面進行噴碳處理后用SEM觀察其微觀損傷形貌。

可見，通過對風機葉片涂層材料的拉伸載荷實驗和酸腐蝕實驗，東莞九洲風機得到風機葉片外表涂層材料失效的微觀機理主要有以下幾個面：涂層材料的基體的損傷、纖維強化相的損傷、纖維強化相和涂層材料基體界面的損傷等。

 
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