CN106930895A - 一种耐腐蚀的风电机组叶片及其防腐蚀处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐腐蚀的风电机组叶片，包括叶片本体，叶片本体的表面设置有底漆层，底漆层外部设置有类石墨层。本发明还提供了一种如上述的耐腐蚀的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，包括以下步骤：步骤1：对叶片本体表面进行清洁预处理；步骤2：对步骤1清洁预处理后的叶片本体表面进行涂覆底漆，然后对叶片进行通风干燥处理；步骤3：对步骤2得到的叶片底漆层进行再次清洁处理；步骤4：采用磁控溅镀方法对步骤3得到的叶片底漆层表面溅镀类石墨层。本发明的防腐蚀处理方法，能够在叶片本体的表面形成底漆层和类石墨层，类石墨层电化学阻抗较高，可提高叶片的自腐蚀电位，进而提高叶片的耐腐蚀性，使该风电机组叶片的使用寿命较长。
Description
技术领域
本发明涉及风电机组技术领域，特别是涉及一种耐腐蚀的风电机组叶片及该风电机组叶片的防腐蚀处理方法。
背景技术
面对日益增长的能耗需求和环保方面的压力，世界各国都在加大新能源的开发。清洁无污染、绿色环保的可再生能源是当今世界能源开发的焦点。风能是可再生能源中最具代表性的一种，它对保护环境和维持生态平衡，以及减少对常规能源依赖和改善能源结构都有重要意义。在装机容量节节攀升的同时,风电机组的运行维护也日益受到重视。尤其是海上地区，由于海洋的特殊环境，盐雾和强腐蚀性海风的腐蚀性较强，对风电机组叶片的蚀性较为严重，极大的缩短了风电机组叶片的使用寿命，并缩短了风力机发电机组的运行时间，减少了发电量，也降低了机组的可利用率。
因此，如何创设一种风电机组叶片防腐蚀处理方法，使经过该方法处理后的风电机组叶片耐腐蚀性较强，使用寿命较长，从而达到延长风电机组运行时间、提高风电机组发电量和可利用率的目的。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种耐腐蚀的风电机组叶片，使其使用寿命较长，以弥补现有风电机组叶片容易被盐雾和强腐蚀性海风腐蚀，使用寿命短的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种耐腐蚀的风电机组叶片，包括叶片本体，所述叶片本体的表面设置有底漆层，所述底漆层外部设置有类石墨层。
作为本发明的一种改进，所述类石墨层的厚度为80-150μm，所述底漆层的厚度为80-150μm。
进一步改进，所述类石墨层采用磁控溅镀方法溅镀在所述底漆层外部。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种风电机组叶片防腐蚀处理方法，使经过该方法处理后的风电机组叶片耐腐蚀性较强，使用寿命较长，能够延长风电机组运行时间、提高风电机组发电量和可利用率。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种如上述的耐腐蚀的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，包括以下步骤：步骤1：对所述叶片本体表面进行清洁预处理；步骤2：对步骤1清洁预处理后的叶片本体表面进行涂覆底漆，然后对叶片进行通风干燥处理；步骤3：对步骤2得到的叶片底漆层进行再次清洁处理；步骤4：采用磁控溅镀方法对步骤3得到的叶片底漆层表面溅镀类石墨层。
作为本发明的一种改进，所述步骤1中清洁预处理的步骤包括：使用乙醇或丙酮对所述叶片本体表面进行清洁处理。
进一步改进，所述步骤3中再次清洁处理的步骤包括：使用乙醇或丙酮对所述叶片底漆层进行超声波清洗。
进一步改进，所述步骤4中采用磁控溅镀方法溅镀类石墨层的步骤包括：将经过步骤3中再次清洁处理后的叶片放入磁控溅镀装置的真空室内，调整所述真空室的真空度，通入氩气作为溅射气体，然后开启所述磁控溅镀装置并调整碳靶实现在叶片底漆层表面溅镀类石墨层。
进一步改进，所述步骤4中所述真空室的真空度调整至8.8×10-2Pa，所述氩气的流量为14sccm。
进一步改进，所述步骤4中将所述碳靶的电流调整为1.2A，电压调整为80V。
进一步改进，所述步骤4中溅镀时间为12h。
采用上述的设计后，本发明至少具有以下优点：
1、底漆层能够提高叶片本体表面的平整度、防水性及耐腐蚀性，能够使类石墨层平整、牢固的结合在底漆层外侧，类石墨层能够使叶片表面发生改性，其电化学阻抗较高，可提高叶片的自腐蚀电位，进而提高叶片的耐腐蚀性，使该风电机组叶片的使用寿命较长。
2、本发明的防腐蚀处理方法，能够在叶片本体的表面形成底漆层和类石墨层，类石墨层具有高硬度、高密度和结合好的性质，使风电机组叶片耐腐蚀性较强，实用寿命较长，进而延长风电机组的运行时间、提高风电机组的发电量和可利用率。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明耐腐蚀的风电机组叶片的表面分层结构示意图；
其中，1、叶片本体，2、底漆层，3、类石墨层。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种耐腐蚀的风电机组叶片，包括叶片本体1，叶片本体1的表面涂覆有底漆层2，底漆层2外部设置有类石墨层3，该类石墨层3采用磁控溅镀方法溅镀在底漆层2外部，底漆层2和类石墨层3的厚度均为80-150μm。
通过设置类石墨层3能够使叶片表面发生改性，其电化学阻抗比叶片本体1的高5-6个数量级，可将叶片的自腐蚀电位由-1.42V提高到-1.18V，叶片的耐腐蚀性的最高可提高20％，能够延长风电机组叶片的使用寿命，进而能够延长风电机组的运行时间，提高风电机组的发电量和可利用率。
本发明还提供了一种上述风电机组叶片的防腐蚀处理方法，具体包括如下步骤：
步骤1、对叶片本体1表面进行清洁预处理：使用乙醇或丙酮对叶片本体1表面进行擦洗，以去除叶片本体1表面的杂质和油污，显然也可以使用水或其他有机溶剂对叶片本体1表面进行清洁处理，清洁处理的方式也不仅限于擦洗，只要能够实现上述目的即可。
步骤2、对步骤1清洁预处理后的叶片本体1表面进行涂覆底漆，对涂覆完底漆的叶片进行通风干燥处理，使底漆快速干燥并在叶片本体1表面形成底漆层2，底漆层2的厚度为80-150μm。涂覆底漆能够提高叶片本体1表面的平整度、防水性及耐腐蚀性，最重要的能够增加类石墨层3的附着力。
步骤3、对步骤2得到的叶片底漆层2进行再次清洁处理：将叶片放入盛装有乙醇或丙酮的超声波清洗装置中，对叶片底漆层2进行超声波清洗，以去除底漆层2表面的杂质和油污，超声波清洗时间可为10min，然后使用冷风将底漆层2表面吹干。
步骤4、采用磁控溅镀方法对步骤3得到的叶片底漆层2表面溅镀类石墨层3：将步骤3中再次清洁处理后的叶片放入非平衡磁控溅镀装置的真空室内，该磁控溅镀装置的磁控管对称分布，以便产生闭合磁场，闭合磁场使得离子流均匀分布在整个叶片底漆层2表面；将真空室的真空度调整至8.8×10-2Pa,通入流量为14sccm的氩气作为溅射气体，然后开启磁控溅镀装置，设置碳靶电流为1.2A，电压为80V，开始在叶片底漆层2表面溅镀类石墨层3，溅镀时间为12h，该类石墨层3的厚度为80-150μm。
溅镀开始后，非平衡磁控溅镀装置的真空室会产生高频电压，使氩气发生离子化而产生氩气等离子体，氩气等离子体在电场作用下加速飞向铬靶，并以高能量轰击铬靶表面。氩气等离子体将一部分动能传递给铬原子，使铬靶表面发生溅射，而飞出的铬原子在电场作用下又会高速飞向碳靶，并使碳靶表面发生溅射，发生溅射的碳原子最后沉积在叶片底漆层2表面并形成类石墨层3。
底漆层2能够提高叶片本体1表面的平整度、防水性及耐腐蚀性，能够使类石墨层3平整、牢固的结合在底漆层2外侧，类石墨层3具有高硬度、高密度和结合好的性质，其电化学阻抗比叶片本体1高5-6个数量级，可将叶片的自腐蚀电位由-1.42V提高到-1.18V，叶片的耐腐蚀性最高可提高20％，使经过上述方法处理后的风电机组叶片耐腐蚀性更强，使用寿命更长，进而延长风电机组的运行时间、提高风电机组的发电量和可利用率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种耐腐蚀的风电机组叶片，包括叶片本体，其特征在于，所述叶片本体的表面设置有底漆层，所述底漆层外部设置有类石墨层。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀的风电机组叶片，其特征在于，所述类石墨层的厚度为80-150μm，所述底漆层的厚度为80-150μm。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀的风电机组叶片，其特征在于，所述类石墨层采用磁控溅镀方法溅镀在所述底漆层外部。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的耐腐蚀的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对所述叶片本体表面进行清洁预处理；
步骤2：对步骤1清洁预处理后的叶片本体表面进行涂覆底漆，然后对叶片进行通风干燥处理；
步骤3：对步骤2得到的叶片底漆层进行再次清洁处理；
步骤4：采用磁控溅镀方法对步骤3得到的叶片底漆层表面溅镀类石墨层。
5.根据权利要求4所述的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，其特征在于，所述步骤1中清洁预处理的步骤包括：使用乙醇或丙酮对所述叶片本体表面进行清洁处理。
6.根据权利要求4所述的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，其特征在于，所述步骤3中再次清洁处理的步骤包括：使用乙醇或丙酮对所述叶片底漆层进行超声波清洗。
7.根据权利要求4所述的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，其特征在于，所述步骤4中采用磁控溅镀方法溅镀类石墨层的步骤包括：将经过步骤3中再次清洁处理后的叶片放入磁控溅镀装置的真空室内，调整所述真空室的真空度，通入氩气作为溅射气体，然后开启所述磁控溅镀装置并调整碳靶实现在叶片底漆层表面溅镀类石墨层。
8.根据权利要求7所述的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，其特征在于，所述步骤4中所述真空室的真空度调整至8.8×10-2Pa，所述氩气的流量为14sccm。
9.根据权利要求7所述的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，其特征在于，所述步骤4中将所述碳靶的电流调整为1.2A，电压调整为80V。
10.根据权利要求7所述的风电机组叶片的防腐蚀处理方法，其特征在于，所述步骤4中溅镀时间为12h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170707 |