CN107000333A - 改善的层合体 - Google Patents

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Abstract

保护线用于保护热可固化树脂浸渍的纤维网的用途。所述网具有经纬纤维,其中所述线的热膨胀系数与纤维网中热可固化树脂浸渍的纤维的热膨胀系数相差±10%以内,其中热膨胀系数使用DIN 53752测量。

Description

改善的层合体
本发明涉及热可固化纤维网,并且特别涉及基于玻璃、碳或芳族聚酰胺纤维的热可固化网。
众人皆知热可固化网,例如树脂浸渍的包含纤维的织造或非织造纤维材料或处于未固化状态下并且易于固化的织造或非织造材料,热可固化网有时称为预浸料并且广泛用于制备制品。纤维的形式可以为丝束或织物以及丝束通常包含多根称为细丝的细纤维。用于预浸料的纤维材料和树脂将取决于固化纤维增强材料所需性质以及固化层合体的使用用途。纤维材料在本申请中描述为结构纤维。树脂可以与纤维或织物以各种方式进行组合。树脂可以粘着到纤维材料的表面。树脂可以部分或全部浸渍纤维材料。树脂可以浸渍纤维材料从而提供通道以便于在预浸料加工过程中除去空气或气体。
制品通常通过如下制备:将树脂浸渍的纤维网层铺叠于模具或真空袋中,加热所铺叠的材料并且向其施加压力,从而使树脂固化以及使所述铺层固结和成形为需要的制品。这样的技术用于制备各种制品,例如风轮机叶片、用作飞机和汽车部件的面板以及体育用品例如滑板。预固化层合体可提供预浸料,层合体由于其刚度增加而有助于保持在预浸料内纤维的所需排列。预固化层合体也可提供干纤维增强材料,所述干纤维增强材料随后用树脂灌注。
考虑到树脂的反应性以及树脂和纤维的使用量,用于使包含本发明所述网的中间层的预浸料和预浸料叠层固化的固化循环为温度与时间的平衡。这同样适用于树脂灌注干纤维层。
包含经纬纤维并且排列为丝束的纤维网可为织造或非织造的。这些网中平行于经纱的边缘称为织边。织边易于磨损、原纤化和塌陷。因此已知在这些边缘提供增强。通常借助于沿着纤维网的边缘交织的保护纤维(称为保护线或织边线)提供增强,从而确保纤维网的纤维就位。由于织边线位于纤维网的边缘,织边线暴露于力、应力和应变下,这不同于纤维网中的经纤维。这可导致纤维网扭曲。
相对新类型的层合体包含经向纤维束和纬向纤维束,所述经向纤维束和纬向纤维束分隔开以形成开放的结构化网格。在该层合体中,当经向纤维束和纬向纤维束进行排列并且然后线上固化以形成刚性层合体片材时,将经向纤维束和纬向纤维束用树脂浸渍。
当制备该性质的片材时,片的边缘变得扭曲和面外弯曲。需要除去扭曲区域,因为平板制品需要用作模制件中的中间层。除去这些扭曲区域导致额外的加工步骤并且产生材料的重大浪费,从而增加产品成本。
本发明旨在解决这些问题和/或一般地提供改善。
根据本发明,提供所附权利要求中任一项的用途、叠层或网。
本发明人已经发现,在层合体片材制备的固化阶段,片材中的织边线与树脂浸渍的纤维之间的热膨胀系数差引起变形。
聚酯纤维通常用于保护织造或非织造玻璃织物的边缘,这是因为聚酯纤维坚韧并且有柔性。虽然这样的纤维已经成功保护常规织物的织边,但该纤维施用到树脂浸渍的纤维网时并且与通过加热固化的纤维网一起使用时,证明该纤维不令人满意。与树脂浸渍的经纬纤维相比,在固化阶段施加热引起织边线不同程度地收缩。这导致在固化产品中产生内应力,从而导致扭曲。
在一个实施方式中,保护热可固化树脂浸渍的具有经纬纤维的织造或非织造纤维网织边,因为织边包含具有与纤维网材料的热收缩率类似的热收缩率的材料。
热膨胀系数通过DIN 53752测量,已经发现,提供热膨胀系数与浸渍的纤维材料的热膨胀系数相差10%至0%,或7%至1%,或5%至1.5%,或优选4%至2%和/或前述范围的组合的保护线或织边线,将会显著降低固化阶段的所述扭曲。这转而降低需要除去或处置的材料的量,并且任选地根本消除消耗任何材料的需要。优选保护线的热膨胀系数与浸渍的纤维网的热膨胀系数相差为小于5%,更优选小于2%,仍更优选小于1%。差异越小,扭曲降低得越多。
也已经发现,热膨胀系数可以相差大于1%直至20%或更大的值,优选2%或更大直至10%或更大的值,最优选大于3%直至8%或更大的值和/或前述范围的组合。
负热膨胀系数等同于热收缩系数。前述范围也可以对应于热收缩,热收缩与膨胀相反。因此在前述范围内,例如,热膨胀系数与浸渍的纤维材料的热膨胀系数相差7%至1%的差异也扩展至织边线的热膨胀系数与浸渍的纤维材料的热膨胀系数之间的差异为-7%至-1%,以此类推。
本发明适用于任何体系,包括通过加热进行线上固化和浸渍的织物。特别用于如下层:用作预浸料铺层中的中间层以制备大制品例如风轮机叶片的层,以及其中经纱和纬纱排列为开放结构网格的层。本发明也不限于织边线,而涉及在线上固化之前适用于树脂浸渍的织物的任何线。
在本发明的一个实施方式中,当树脂浸渍的纤维网通过在195℃加热3分钟固化时,保护或织边线的收缩度与树脂浸渍的纤维网的收缩度相匹配。收缩度为加热后的纤维长度除以原始纤维长度的变化率。特别地,所述线展现出与经向纤维网的收缩度和/或热膨胀系数相匹配的收缩度和/或热膨胀系数。优选当保护线在195℃加热3分钟时的收缩度与树脂浸渍的纤维材料网的值相差±1%以内,更优选±0.2%以内,仍更优选±0.1%以内。
在一个优选实施方式中,所述线包含与树脂浸渍的网中的纤维相同的纤维材料。所述线的构造可以适于满足需要的热膨胀。在一个特别优选的实施方式中,将保护线用与树脂浸渍的纤维网相同的树脂材料浸渍。可以在将保护线施用到织物之前或之后进行涂布。树脂可影响固化过程中的热收缩系数;因此优选也将保护线用与所述纤维网相同的纤维涂布,从而提供紧密匹配的热收缩系数。
随着风轮机叶片的尺寸增加,其需要更大叠层的多层复合纤维和树脂增强材料。常规地,将树脂预浸渍的纤维增强材料(预浸料)铺叠在模具中以形成这些叠层。可选地,干纤维层铺叠在模具中,然后将这些用可固化树脂基体使用真空辅助树脂传递模塑方法(VARTM)进行灌注。
本领域中已知的是,纤维增强复合材料中的弯曲纤维,线性失真、皱纹或凸起的纤维大大降低复合材料的机械性质,特别是强度和E模量。因此,非常需要制备具有高度对齐的纤维的复合材料。特别在包含干纤维层的VARTM铺层中,在铺叠和加工两者过程中保持纤维对齐是个问题。
特别是如果预浸料包含单向纤维,则固化或部分固化的具有经纬纤维的织造或非织造纤维增强片材用作一种或多种预浸料的叠层中的中间层。中间层防止或降低预浸料相对于彼此的线性扭曲和/或未对齐的单向纤维。本发明特别用于制备这样的中间层。
层合体部件可以由一层或多层预浸料和/或干纤维材料和/或纤维增强片材的任何组合形成。
干纤维材料可以用树脂灌注。
在本发明的一个实施方式中,铺层包含多个部分或全部固化的纤维增强片材层连同根据本发明的材料的中间层。使用本发明的材料作为包含经纬纤维的织造或非织造材料确保保持叠层中预浸料内的纤维对齐,并且使用提供有根据本发明的织边保护材料的网进一步降低固化片材中的内应力,因此降低扭曲最终模制件的潜在可能性。
使用根据本发明制备的部分或全部固化的纤维增强片材,允许由片材中具有高度对齐纤维的大叠层材料制备非常高纤维含量的制品。另外,片状与固化状态的组合便于使片材调整至模具形状而不损害形成复合构件或部件的铺层中纤维的对齐,或换言之平直度。这对于例如风轮机叶片机翼的复杂形状特别重要,其中需要的纤维分布为复杂的三维形状。
可以由本发明的材料切割需要形状的元件以便于得到特别的铺层,从而形成复合构件或部件。
可以提供根据本发明制备的固化纤维增强片材元件连同较短或较长部分的长度的复合结构。但是,在制备风轮机叶片时,通常优选元件定位在沿着至少75%长度的风轮机叶片壳体构件上,在许多情况下更优选固化纤维增强片材定位在沿着至少90%长度的复合结构上。
本发明的网中的纤维材料可以为碳纤维,玻璃纤维,芳族聚酰胺纤维,天然纤维,例如基于纤维素的纤维状木纤维、有机纤维或其他纤维,这可以用于增强的目的。保护线优选为缠结在纬向纤维末端的纤维材料,并且优选为与片材内的纤维相同材料的纤维。但是,可以使用其他纤维,从而提供与纤维网的那些性质匹配的性质并且提供对网的适宜保护功能。
结构纤维可以由各种材料制备,所述材料例如碳、石墨、玻璃、金属化聚合物、芳族聚酰胺以及它们的混合物。优选玻璃和碳纤维,对于长度大于40米例如50至60米的风轮机壳体,优选碳纤维。结构纤维可以为由多根单独纤维组成的单个丝束,它们可以为织造或非织造织物。根据最终层合体内需要的性质,纤维可以为单向、双向或多向。通常纤维将具有圆形或接近圆形的截面,其中直径为3至20μm、优选5至12μm。不同纤维可以在不同预浸料中使用以用于制备固化层合体。
示例性单向结构纤维层由Hex碳纤维制备,Hex碳纤维购自HexcelCorporation。适宜的用于制备单向纤维层的Hex碳纤维包括:IM7碳纤维,其可得到为包含6,000或12,000根细丝以及重量分别为0.223g/m和0.446g/m的纤维;IM8-IM10碳纤维,其可得到为包含12,000细丝以及重量为0.446g/m至0.324g/m的纤维;以及AS7碳纤维,其可得到为包含12,000细丝和重量0.800g/m的纤维。
本发明的网中使用的热可固化树脂可以包含环氧当量为50至250、优选100至200的环氧树脂以及胺硬化剂,树脂材料为在线可固化。
环氧树脂的反应性由其环氧当量(EEW)表示,EEW越低,反应性越高。环氧当量可计算如下:(环氧树脂的分子量)/(每个分子中的环氧基个数)。另一种方式是用环氧值计算,环氧值可定义如下:环氧值=100/环氧当量,从而计算每个分子中的环氧基:(环氧值x分子量)/100。然后计算分子量:(100x每个分子中的环氧基)/环氧值。然后计算分子量:环氧当量x每个分子中的环氧基。本发明特别地涉及提供可基于反应性环氧树脂的预浸料,所述反应性环氧树脂可在较低温度于可接受的模制循环时间内固化。
环氧树脂具有高反应性(由EEW为150至1500所示),优选高反应性例如EEW为200至500,以及树脂组合物包含树脂和促进剂或固化剂。适宜的环氧树脂可以包含两种或更多种环氧树脂的共混物,所述两种或更多种环氧树脂选自单官能、双官能、三官能和/或四官能环氧树脂。
举例来说,适宜的双官能环氧树脂包括基于以下的那些双官能环氧树脂:双酚F的二缩水甘油醚,双酚A(任选溴化)的二缩水甘油醚,苯酚和甲酚酚醛环氧树脂,苯酚-甲醛加合物的缩水甘油醚,脂族二元醇的缩水甘油醚,二缩水甘油醚,一缩二乙二醇的二缩水甘油醚,芳族环氧树脂,脂族多缩水甘油醚,环氧化烯烃,溴化树脂,芳族缩水甘油基胺,杂环缩水甘油酰亚胺(imidines)和酰胺,缩水甘油醚,氟化环氧树脂,缩水甘油酯,或它们的任何组合。
双官能环氧树脂可以选自双酚F的二缩水甘油醚,双酚A的二缩水甘油醚,二缩水甘油基二羟基萘,或它们的任何组合。
举例来说,适宜的三官能环氧树脂可以包括基于如下的那些三官能环氧树脂:苯酚和甲酚酚醛环氧树脂、苯酚-甲醛加合物的缩水甘油醚、芳香族环氧树脂、脂肪族三缩水甘油醚、二脂肪族三缩水甘油醚、脂肪族多缩水甘油胺、杂环缩水甘油酰亚胺和酰胺、缩水甘油醚、氟化环氧树脂、或其任何组合。适宜的三官能环氧树脂可得自Huntsman AdvancedMaterials(Monthey,Switzerland),商品名为MY0500和MY0510(三缩水甘油基对氨基苯酚)以及MY0600和MY0610(三缩水甘油基间氨基苯酚)。三缩水甘油基间氨基苯酚也可得自Sumitomo Chemical Co.(Osaka,Japan),商品名为ELM-120。
适宜的四官能环氧树脂包括N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间二甲苯二胺(可商购自Mitsubishi Gas Chemical Company,名称为Tetrad-X,以及Erisys GA-240,来自CVCChemicals),和N,N,N’,N’-四缩水甘油基亚甲基二苯胺(例如MY720和MY721,来自HuntsmanAdvanced Materials)。其他适宜的多官能环氧树脂包括DEN438(来自Dow Chemicals,Midland,MI),DEN439(来自Dow Chemicals),Araldite ECN 1273(来自Huntsman AdvancedMaterials),和Araldite ECN 1299(来自Huntsman Advanced Materials)。
本发明的固化纤维增强网为相对扁平的构件,其具有的长度为宽度的至少十倍,宽度为片材厚度的至少5倍。通常,长度为宽度的20-50倍或更大,宽度为厚度的20至100倍或更大。在一个优选的实施方式中,片材的形状为带状。
固化纤维增强片材的宽度通常沿着片材的长度变化。通常,最大宽度应当大于100mm从而减少片的数量,需要大于150mm的宽度。实验工作表明,在许多情况下,在最宽处的宽度可以优选大于200mm。另一方面,树脂必须在邻近片材之间在对应于片材宽度的长度上行进,因此片材的最大宽度优选小于500mm从而允许适宜控制树脂引入。在一个优选的实施方式中,最大宽度小于400mm,并且例如如果选择树脂使得在完全灌注之前引发固化,则优选最大片材宽度小于约300mm。
根据网中的纤维性质选择织边保护材料。适宜的材料实例包括玻璃,碳纤维,玻璃纤维或芳族聚酰胺纤维。
从经济的角度,需要层合体部件的循环时间尽可能短。对于包含热固性树脂以及需要加热以引发树脂固化的层合体部件,固化反应本身可高度放热,这需要考虑到时间/温度固化循环,特别是对于固化大且厚的预浸料叠层,因为制备用于工业应用的层合体情形不断增加,在工业应用中使用大量树脂以及由于树脂固化反应放热引起在叠层内产生高温。要避免温度过高,因为温度过高可损坏模具加固或引起树脂某些分解。温度过高也可引起对树脂固化失控从而导致固化失败。
当要固化包含多层的厚的部分时,产生过高温度可是个较大问题,因为变得更为流行的是制备用于重工业应用的纤维增强层合体,例如制备风轮机结构件,特别是由叶片组装的风轮机翼梁和壳体。为了补偿固化过程中产生的热,需要利用在固化循环过程中的停留时间,其中使模制在恒定温度保持一个时间段以控制模制温度并且冷却以防止过热,这增加了循环时间导致非必要地数小时长的循环时间,在一些情况下大于八小时。
例如,基于环氧的纤维层例如60层或更多层的厚叠层可需要高于100℃的固化温度持续数小时。但是,固化可具有150焦耳每克树脂或更多的反应焓,并且该反应焓使得在低于90℃的固化循环过程中需要停留时间以避免过热和树脂分解。此外,停留时间之后,可以需要进一步加热叠层至高于90℃(例如至高于100℃)从而完成树脂固化。这导致非必要地长和不经济的固化循环。另外,产生的高温可产生对模具或袋材料的损坏或需要对于模具或袋使用特殊而昂贵的材料。
除了这些问题之外,还需要制备层合结构件,其中通过较长时间段地改善固化树脂对于高温和/或高湿的暴露的耐久性,使固化树脂具有高的玻璃化转变温度(Tg)例如高于65°从而延长结构件的使用寿命,这可引起非必要地降低Tg。对于风能结构件,优选Tg高于70℃。可以通过使用更具反应性的树脂实现Tg增加。但是,树脂的反应性越高,树脂在硬化剂和促进剂存在下于固化过程中释放的热越多,这增加了如前所述所伴随的问题。
本发明中使用的预浸料优选包含树脂体系,所述树脂体系含有其中EEW为150至1500的环氧树脂占20%至85wt%的环氧树脂以及0.5至10wt%的固化剂,树脂体系的起始温度为115至125℃和/或峰温度为140至150℃和/或焓为80至120J/g(T起始、T、焓通过DSC(=差示扫描量热法)根据ISO 11357测量,在10℃/min的过热温度为-40至270℃)。T起始定义为DSC扫描过程中树脂固化时的起始温度,而T定义为扫描过程中树脂固化期间的峰温度。
在预浸料中以及作为干纤维增强材料两者以铺层形式使用的结构纤维可以为无规、针织、无纺布、多轴向或任何其他适宜的图案。对于结构应用,通常优选纤维为单向取向。当使用单向纤维层时,整个预浸料叠层中的纤维取向可变化。但是,这仅为单向纤维层叠层的许多可能取向中的一种。例如,邻近层中的单向纤维可以相互垂直地排列为所谓0/90的排列,其表示邻近纤维层之间的角度。在许多其他排列中,其他排列例如0/+45/-45/90当然是可能的。
片材可以具有以下性质[(是指测量标准)]:
纤维体积分数为由纤维占据的片材的体积。片材可以具有的面积重量为1500至4000g/m2,优选2000至2800g/m2,更优选2200g/m2。树脂基体的Tg可以为100至150℃,优选110至140℃,更优选110至130℃。
如讨论的,可将本发明的片材以选择的间隔散布在预浸料或干增强材料的叠层或一层或多层的预浸料、干增强材料和/或增强片材的组合内。
在接近于大气压的压力固化可通过所谓的真空袋技术来实现。这涉及将铺叠的叠层置于气密袋中,并且在气密袋的内部产生真空。可以将气密袋在产生真空之前或之后置于模具内或置于模具上。
如果灌注,则将灌注树脂通过适宜管道施用至干纤维层。使灌注树脂或第二灌注树脂通过袋内降低的压力牵拉经过干纤维。
然后将树脂通过外部施加的热固化以制备模制的层合体或部件。使用真空袋具有如下效果:叠层经历至多大气压的固结压力,这取决于施加的真空度。
一旦固化,则叠层变成复合层合体,其适宜用于结构应用,例如汽车、船用车辆或航空航天结构件或风轮机结构件,例如用于叶片或翼梁的壳体。这样的复合层合体可包含结构纤维含量为80体积%至15体积%,优选58体积%至65体积%。
本发明具有制备各种材料的适用性。一个特别应用是制备风轮机叶片。通常的风轮机叶片包含两个长壳体,两个长壳体结合在一起从而形成叶片外表面和叶片内的支撑翼梁,支撑翼梁至少部分沿着叶片长度延伸。壳体和翼梁可以通过固化本发明的预浸料/干纤维叠层来制备。
壳体的长度和形状各不相同,但倾向于使用较长叶片(需要较长壳体),这转而可需要较厚壳体以及要固化的叠层内特殊顺序的材料。这对制备它们的材料提出特殊需求。优选基于碳纤维的预浸料用于长度30米或更多的叶片,特别是长度40米或更多例如45至65米的叶片,而干纤维优选为玻璃纤维。壳体的长度和形状也可以导致使用由其制备壳体的叠层内不同的预浸料/干纤维材料,并且也可以导致沿着壳体长度使用不同的预浸料/干纤维组合。
在真空辅助加工和固化过程中,如果片材非常靠近地定位,则可非常困难的是在干纤维材料片材之间引入树脂。如果片材之间的空间也经历真空,则这尤其如此。
在本发明的一个优选实施方式中,预浸料和/或固化纤维增强片材提供有表面纹理以便于在预浸料和/或固化纤维增强片材的邻近元件之间引入树脂。表面纹理可以包含树脂突起,所述树脂突起的高度高于固化纤维增强片材的主要表面以优选约为0.1mm至0.5mm、优选0.5至3mm,但在一些情况下例如当树脂引入距离相对大时,较大突起可以更大。树脂突起可以为未固化、固化或部分固化。
除此之外表面纹理还可以包含凹陷,或作为替代,表面纹理可以包含凹陷,例如进入固化纤维增强片材主要表面的通道,优选凹陷为在主要表面之下的约0.1mm至0.5mm,但在一些情况下较大凹陷可以为适宜的。通常,突起和/或凹陷间隔1cm至2cm和/或0.5至4cm,但间隔可以为较宽或较小,这取决于相应突起和/或凹陷的实际大小。
在一个优选的实施方式中,树脂引入过程中表面纹理对于树脂分布的促进作用通过在固化纤维增强片材的邻近元件之间提供多个内部间隔元件来实现。内部间隔元件可以有利地选自以下中的一个或多个成员:纤维例如玻璃纤维和/或碳纤维的集合体,固体材料例如砂颗粒,以及高熔点聚合物例如树脂点或线。优选树脂引入过程中的内部间隔元件为惰性的,例如不改变形状或不与引入的树脂反应。在许多情况下使用内部间隔元件可以为有利的,因为其不需要任何特别的制备固化纤维增强片材的方法或特别的对固化纤维增强片材的预处理。内部间隔元件优选大小为0.1mm至0.5mm以及间隔通常1cm至2cm,但在一些情况下大小和空间两者均可以为适宜的。通常,内部间隔元件越大,就可允许越大的间隔。
可选地,一个或多个适宜的间隔件可以用于间隔干纤维材料层。适宜的空间可以包含硅纸。这可以为在叠层加工和固化之后要除去的层。
如讨论的,为便于引入树脂,该方法可以有利地进行真空辅助。所述方法可以包含在复合结构周围形成真空封装的步骤。真空封装可以优选通过如下形成:提供与模具真空紧密连通的柔性第二模具部件。然后可以通过真空方式在真空封装中提供真空,例如与真空封装连通的泵,其使得可以通过真空辅助方法引入树脂,所述真空辅助方法例如真空辅助树脂传递模塑VARTM。真空辅助方法特别适于大结构件,例如风轮机叶片壳体构件,因为长的树脂传递距离在其他方面会导致树脂过早固化,这会阻止进一步灌注树脂。此外,真空辅助方法将减少风轮机叶片壳体构件中的空气量并且因此减少在灌注复合材料中存在的空气,这增加了强度和再现性。
灌注树脂可在如下温度固化:60至100℃,优选60至90℃,更优选80至100℃。树脂在灌注阶段期间的粘度可以为50至200mPas,优选100至160mPas,更优选120至150mPas。纯灌注树脂可以具有的密度为1.1至1.20g/cm3;挠曲强度为60至150N/mm2,优选90至140N/mm2;弹性模量为2.5至3.3kN/mm2,优选2.8至3.2kN/mm2;拉伸强度为60至80N/mm2,优选70至80N/mm2;抗压强度为50至100N/mm2;断裂伸长率为4至20%,优选8至16%和/或前述性质的组合。
适宜的灌注树脂可以为Epikote MGS RIM 135,由Hexion提供。根据本发明或通过根据本发明的方法制备的复合部件或构件,可以单独形成风轮机叶片壳体或当与一个或多个所述复合构件例如通过机械加固方式和/或粘合剂连接时形成风轮机叶片壳体。由这样的风轮机叶片壳体,可以有利地通过如下制备风轮机叶片:通过粘合剂和/或机械方式例如紧固件,连接两个这样的风轮机叶片壳体。风轮机叶片壳体和组合的风轮机叶片两者可以任选地包含另外的元件,例如控制元件、避雷针等。在一个特别优选的实施方式中,叶片壳体各自由复合构件构成,所述复合构件通过根据本发明的方法制备。在另一个优选的实施方式中,通过根据本发明的方法制备的风轮机叶片壳体构件,基本形成风轮机叶片的全部外壳体,即在制备风轮机叶片壳体构件过程中一体化形成的压力侧和吸入侧。
本发明的一个方面涉及风轮机叶片,其包含一个或多个根据本发明的网、预浸料、树脂灌注干纤维材料和固化纤维增强片材。固化纤维增强片材可以作为部分重叠瓦状物定位于叶片的外表面附近。
在一个优选实施方式中,固化纤维增强片材进行拉挤或带压(band pressed)固化纤维增强片材,并且分成固化纤维增强片材元件。在另一个优选的实施方式中,根据本发明的风轮机叶片具有至少40m的长度。厚度t与弦长C的比率(t/C)对于75%<r/R<95%的机翼部分是基本恒定的,其中r为相距叶片根部的距离,R为叶片总长度。优选在70%<r/R<95%范围内,更优选在66%<r/R<95%范围内实现恒定的厚度与弦长之比。
由于在叶片截面区域内非常密堆积的纤维,该区域提供高惯性矩,导致其对于根据本发明的风轮机叶片是可以实现的。因此,可以根据本发明由较少的增强材料实现相同惯性矩和/或由较细长的轮廓实现相同惯性矩。这需要节省材料,从而允许根据空气动力要求而不是根据结构需求进行机翼设计。

Claims (13)

1.保护线用于保护热可固化树脂浸渍的纤维网的用途,所述纤维网具有经纬纤维,其中所述线的热膨胀系数与所述纤维网中热可固化树脂浸渍的纤维的热膨胀系数相差±10%以内,其中所述热膨胀系数使用DIN 53752测量。
2.根据权利要求1的用途,其中所述保护线和纤维材料在195℃加热3分钟时的收缩度变化不超过5%。
3.根据前述权利要求中任一项的用途,其中所述保护线包含与所述纤维网相同的纤维。
4.根据前述权利要求中任一项的用途,其中保护线用与所述纤维网相同的树脂涂覆。
5.树脂浸渍的纤维网,所述纤维网具有经纬纤维,其中所述树脂为热可固化的并且网的织边通过线保护,所述线的热膨胀系数与所述纤维网中树脂浸渍的纤维的热膨胀系数相差±10%以内,所述热膨胀系数使用DIN 53752测量。
6.根据权利要求5的树脂浸渍的纤维网,其中所述纤维网基于玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺纤维。
7.根据权利要求5或6的树脂浸渍的纤维网,其中织边线包含与纤维网相同材料的纤维。
8.根据权利要求5至7中任一项的树脂浸渍的纤维网,其中所述织边线用树脂浸渍。
9.根据权利要求5至8中任一项的树脂浸渍的纤维网作为热可固化预浸料或灌注纤维增强材料的叠层中的中间层的用途。
10.根据权利要求9的用途,其中所述预浸料包含在热可固化树脂基体中的单向纤维。
11.根据权利要求10的用途,其中所述热可固化树脂为环氧树脂。
12.叠层,其包含多个预浸料并且包含至少一个中间层,所述至少一个中间层包含根据权利要求5至8中任一项的树脂浸渍的纤维网。
13.风轮机叶片,其通过热固化根据权利要求12的叠层得到。
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