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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet von Polymerverbundmaterialien, insbesondere auf ein mikroeutektisches Verfahren zum Erhöhen eines Hochtemperatur- und Hochliniendrucks basierend auf der Festigkeit einer PTFE-Membran.
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STAND DER TECHNIK
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Das Problem der Vereisung auf der Oberfläche von Lüfterschaufeln in China ist ziemlich ausgeprägt. Für Windkraftanlagen in kalten Klimazonen und in alpinen Waldgebieten sind aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit in der Umgebung, kombiniert mit niedrigen Temperaturen im Winter und großen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht, von Ende November bis Februar bis März des nächsten Jahres, insbesondere das kalte Frühlingswetter in der südlichen Region, häufige Perioden der Schaufelvereisung. Bei Schneeregen liegt die Temperatur bei etwa 0 °C. Wenn der Schneefall viskoser ist, werden die freiliegenden Teile wie Lüfterschaufeln und Windmessgeräte mit einer großen Menge an feuchtem Regen- und Schneegemisch umwickelt und die lokale Dicke erreicht mehr als 10 cm. Wenn die Temperatur abnimmt, beginnt das Regen- und Schneegemisch auf den Lüfterschaufeln zu vereisen und die Lüfterleistung nimmt allmählich ab, was dazu führt, dass die normale Leistung bei dieser Windgeschwindigkeit nicht erreicht werden kann. Während des gesamten Winters in dem nördlichen Xinjiang, der Inneren Mongolei, den nördlichen Berggebieten von Hebei, dem Nordwesten von Shanxi, dem Nordosten, Yunnan, Guizhou, Sichuan, Chongqing, Hubei, Hunan, Jiangxi und anderen Regionen gibt es offensichtliche Vereisungsphänomene von Lüfterschaufeln, insbesondere in hochgelegenen Berggebieten wie Hunan, Hubei, Guangdong und Guangxi, Jiangxi, Zhejiang, Anhui und dem Yunnan-Guizhou-Plateau und Waldgebieten. Verglichen mit dem nördlichen Xinjiang, der Inneren Mongolei, den nördlichen Berggebieten von Hebei, dem Nordwesten von Shanxi und dem Nordosten sind sowohl die Vereisungszeit als auch der Vereisungsgrad relativ ernst.
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Der am meisten vereiste Bereich der Lüfterschaufel konzentriert sich auf die Luvfläche der Schaufel, und die vereiste Ablagerung der Schaufelspitze ist größer als die an der Schaufelwurzel. Die durch Vereisung akkumulierte ungleichmäßige Belastung und der Vereisungsquerschnitt unterschiedlicher Dicke verändern das ursprüngliche Schaufelprofil, was sich wiederum auf die Ausgangsleistung der Anlagen auswirkt.
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Die Gefahren der Vereisung von Lüfterschaufeln lassen sich wie folgt zusammenfassen: statische und dynamische unausgeglichene Lasten werden erhöht, übermäßige Vibrationen der Anlagen können entstehen, die Eigenfrequenz der Schaufel ändert sich, die Ermüdungsbelastung wird erhöht, das Biegemoment der Schaufel wird erhöht und die persönliche Sicherheit wird gefährdet. Die Lösung des Problems der Schaufelvereisung ist weltweit ein wichtiges Thema in der Windkraftindustrie. Die effektive Lösung dieses Problems durch wissenschaftliche und technologische Innovation ist die Grundlage für die doppelte Verbesserung der Effizienz und Sicherheit der Windkraft.
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Chinas akademische, wissenschaftliche Forschungseinrichtungen und die Windkraftindustrie haben die Forschung zur Verhinderung der Vereisung von Lüfterschaufeln nie unterbrochen. Die öffentliche Literatur berichtet über Hunderte von wissenschaftlichen Arbeiten, einschließlich Maschinen, Lösungen, Beschichtungen, Heißgas, Mikrowellen, Vibrationen, elektrische Heizung, Ultraschall und andere Enteisungsformen. SUPER-CONVENERGE hat eine superhydrophobe, superselbstreinigende, biomimetische Enteisungsbeschichtung DSAN-S2001-DL entwickelt. Es hat eine mehrstufige, poröse, mehrschichtige superhydrophobe Fähigkeit mit Mikro-Nano-Struktur und Substanzen mit niedriger Oberflächenenergie zur Modifizierung der rauen Oberflächenstruktur, und superhydrophobe, superselbstreinigende, hydrophob-migrierte, hydrophobe Schwächungseigenschaften und superhydrophobe, nicht vereiste oder reduzierte Vereisungsmenge und leicht enteiste Flash-Funktionen in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit. Dies verbessert die enteiste Fähigkeit der Außenisolierung des Stromnetzes erheblich. Dies verhindert wirksam Netzunfälle, die durch Schmutz, Feuchtigkeit und Kondensat verursacht werden, und widersteht aktiv Schäden am Stromnetz, die durch Gefrierregen, Schneekatastrophen am Stromnetz verursacht werden. Yao Gang und andere der Fakultät für Elektrotechnik, Universität Wuhan stellten superhydrophobe Nanokomposite her und untersuchten ihre Wirkung auf die Vereisung. Unter Verwendung einer Kombination aus Hochgeschwindigkeitsrühren und Ultraschalldispersion wird das mit dem Kupplungsmittel behandelte Nano-SiO2-x gleichmäßig in einem fluorierten Silikonharz mit hydrophoben Eigenschaften dispergiert, und die hergestellte superhydrophobe Nanokompositbeschichtung wird zur Verhinderung der Vereisung von Lüfterschaufeln verwendet. Das chinesische Patent 201610675902.4 offenbart ein Herstellungsverfahren und eine Anwendung einer Verbundmembran auf Basis von PTFE und Polyester zur Verhinderung der Vereisung von Lüfterschaufeln, einschließlich Laminierung unter Verwendung eines Klebeverbundmittels, Grenzflächenklebstoffapplikation und Applikation des photoinitiierten Haftklebstoffs unter Verwendung eines Haftklebstoffs, wobei das Klebeverbundmittel aus 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-Trimethylcyclohexylisocyanat, Vinylacetat, Ethylcarbamat, α-Linolensäure, Benzoylperoxid, (4) ethoxyliertem Bisphenol-A-Dimethacrylat und dergleichen besteht, wobei der photoinitiierte Haftklebstoff aus Poly [Butylacrylat-Glycidylmethacrylat-n-Butoxylmethacrylamid] -Copolymer, Butylacrylat, (4) ethoxyliertem Bisphenol-A-dimethylacrylat, 4,4'-Bis (Diethylamino) Benzophenon, Dimethylformamid und dergleichen besteht. Das chinesische Patent 201610670830.4 offenbart ein Herstellungsverfahren und eine Anwendung einer nanomodifizierten Verbundmembran auf Basis von PTFE und Polyester zur Verhinderung der Vereisung von Windkraftanlagenschaufeln, einschließlich der Anwendung der PTFE-modifizierten Membran, Laminierungsverbundstoff und Applikation des photovernetzten Klebstoffs, wobei ein Modifikator aus Antimon-dotierten Zinnoxid-Nanokristallen, Nano-Titandioxid, Nano-Siliciumcarbid, organischem wasserabweisendem Fluor, Pentaerythritoltris(3 Azipropidinyl) propionat besteht, wobei der Klebeverbundstoff bei Laminierung aus 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-Trimethylcyclohexylisocyanat, Vinylacetat, Ethylcarbamat, α-Linolensäure, (2) ethoxyliertem Bisphenol-A-Dimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat und Benzoylperoxid besteht, wobei der photovernetzte Klebstoff aus Poly [Butylacrylat-Glycidylmethacrylat-n-Butoxylmethacrylamid] - Copolymer, Vinylacetat, Butylacrylat, Acrylatderivat, Photoinitiator, Dimethylformamid besteht, wodurch das Problem gelöst wird dass die modifizierte Verbundmembran auf Basis von PTFE und Polyester nicht direkt durch den Klebstoff an die Oberfläche der Lüfterschaufel geklebt werden kann. „Wind Energy“ veröffentlichte in der Ausgabe 09 des Jahres 2016 das Papier „Research and Analysis on Anti-icing Technology of Wind Turbine Blades“. Die nanomodifizierte PTFE-Membran, der unter Einwirkung eines Heißpressverbundverfahrens hergestellt wird, wird mit einem Gewebe auf Basis von Polyester bei hoher Temperatur verbunden, um eine nanomodifizierte PTFE-Membran und eine Polyestergewebeverbundmembran zu erhalten. Es wird erwartet, dass dies eine neue Generation neuer Materialien und Technologien zur Verhinderung der Vereisung wird, die das weltweite Problem der Vereisung von Lüfterschaufeln lösen können. Das chinesische Patent 201610675902.4 offenbart ein Herstellungsverfahren und eine Anwendung einer Verbundmembran auf Basis von PTFE und Polyester zur Verhinderung der Vereisung von Windkraftanlagenschaufeln, einschließlich Laminierung unter Verwendung eines Klebeverbundmittels, Grenzflächenklebstoffapplikation und Applikation des photoinitiierten Haftklebstoffs unter Verwendung eines Haftklebstoffs. Das chinesische Patent 201610452541.7 offenbart ein selbstklebendes Kohlefaser- und Stahlfasermodifiziertes Polytetrafluorethylenmaterial zur Verhinderung der Vereisung von Lüfterschaufeln und ein Herstellungsverfahren dafür, dadurch gekennzeichnet, dass Stahlfasern und Kohlenstofffasern verwendet werden, um die Zugfestigkeit und Reibungsleistung von Polytetrafluorethylen zu verbessern. Gleichzeitig werden feine Füllstoffe wie SiO2 und Al-Pulver bei hohen Temperaturen durch ein verbessertes Schmelzverfahren auf die Oberfläche von Polytetrafluorethylen gesintert, wodurch der Oberflächensinterzustand von Polytetrafluorethylen verbessert wird und die Klebefestigkeit signifikant verbessert wird. Das chinesische Patent 201310018649.1 offenbart ein Herstellungsverfahren für ein selbstklebendes flexibles PTFE-Membranband zur Verhinderung der Vereisung von Schaufeln. Das Polytetrafluorethylen-Dispersionsharz wird verwendet, und eine bestimmte Menge an Silikon- und Lösungsmittelöl wird zugegeben und gleichmäßig gemischt, um mehr als 12 Stunden in einem Ofen bei 50 °C zu reifen. Das gereifte Pulver wird in einen säulenförmigen Rohling vorgepresst und in einen Extruder gegeben, um ein kreisförmiges Streifenmaterial mit einem Durchmesser von 20-25 mm zu extrudieren, in warmes Wasser zur Isolierung zu geben und dann durch einen großen Trommelkalander zu einer Membran zu pressen. Durch Entölen, Querdehnen, Längsdehnen und Querdehnen, Formen und Schneiden wird schließlich ein Polytetrafluorethylen-Membranbandprodukt für die Dichtungsindustrie mit ausgezeichneter Leistung erhalten. Der Dichtebereich beträgt 400-1100 g/m3 und die Zugfestigkeit beträgt 15-25 MPa. Das chinesische Patent 201720057571.8 offenbart eine lichtgesteuerte Wärmedämmmembran zur Verhinderung der Vereisung von Schaufeln, die von innen nach außen eine PET-Membran, eine Titandioxidschicht, eine Polytetrafluorethylenmembran, eine Heißschmelzklebstoffschicht, eine PET-Basismembran, eine kratzfeste Schicht und eine infrarothemmende Schicht ist. Das chinesische Patent 201610990370.3 offenbart eine zweischichtige Spinnmembran zur Verhinderung der Vereisung von Schaufeln und ein Herstellungsverfahren dafür, wobei die obere Schicht der zweischichtigen Spinnmembran zur Verhinderung der Vereisung von Schaufeln eine superhydrophobe Spinnmembran ist, die mit einer Siliciumdioxidbeschichtung besprüht ist, und die untere Schicht eine hydrophile Spinnmembran ist, die mit einer Enteisungsflüssigkeit injiziert ist. Liu Shengxian und andere der Changsha Universität für Wissenschaft und Technologie definieren die Vereisungszustandsparameter der Schaufel durch Simulationsexperimente der dynamischen Eigenschaften der Lüfterschaufel unter verschiedenen Vereisungszuständen und simulieren und berechnen den Eigenwertindex unter dem Vereisungszustand der Schaufel, um eine auf Vibrationsdetektion basierende Vereisungszustandsdiagnosetechnologie der Windturbinenschaufel zu untersuchen. GOLDWIND hat eine elektrothermische Enteisungstechnologie entwickelt. Heizelemente wie Membranen aus Kohlefaser oder Widerstandsdrähte, wie Kohlefaser, Heizwiderstand, Metallheiznetz, leitfähige Heizmembran oder andere Heizelemente, sind in der Schaufelbeschichtung vorvergraben und bilden ein elektrothermisches Enteisungssystem mit einem Überhitzungsschutzkonverter, einer Stromversorgung usw. Die Oberfläche der Schaufel wird durch elektrische Erwärmungstemperatur geschmolzen, um eine Enteisungswirkung zu erzielen. WINDEY hat eine Heißgasenteisungstechnologie entwickelt, die durch elektrische Heizung in den Schaufelhohlraum erzeugt wird. Durch Anordnen eines Heißgasbelüftungsrohrs in dem Schaufelhohlraum und Hinzufügen einer Heizvorrichtung zu der Lüfternabe wird das Heißgas oder das Heißgas, das durch eine andere Strahlungsquelle erhitzt wird, in dem Belüftungsrohr zirkuliert. Die Wärme wird durch das Schaufelgehäuse auf die äußere Oberfläche der Schaufel übertragen, so dass die Schaufel eine bestimmte Temperatur aufweist. Die Schaufel wird indirekt unter der Einwirkung von Heißgas erhitzt, um das Einfrieren von unterkühlten Wassertröpfchen zu verhindern, wodurch der Zweck der Enteisung erreicht wird.
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Zusammenfassend gibt es viele technische Methoden zur Enteisung von Lüfterschaufeln im In- und Ausland. Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass einige dieser technischen Methoden nur in der Grundlagenforschung liegen und einige, obwohl sie experimentell angewendet wurden, nicht den idealen Effekt der Verhinderung der Vereisung erzielen. Unter diesen, insbesondere das Enteisungsverfahren unter Verwendung von Widerstandsdraht und elektrischer Heißluft, erhöht zusätzlich zu der unoffensichtlichen Enteisungswirkung auch das Gewicht jeder Schaufel um 200 kg. Die Gewichtszunahme der gesamten Maschinenschaufel beträgt 600 kg, was die Gewichtsbelastung der Lüfterschaufel erhöht und die Stromeliminierungsrate der Anlage um mehr als 8-10% erhöht. Wenn die elektrische Heizung einer Schaufel ausfällt, muss das gesamte elektrische Heiz- und Enteisungssystem den Betrieb einstellen, da sonst die Schaufel aufgrund der unterschiedlichen Vereisungsqualität ein Ungleichgewicht des Gegengewichts und einen Fehler oder Unfall aufgrund einer starken Verschiebung des Schwerpunkts verursacht und gleichzeitig ein Sicherheitsrisiko für Blitzeinschläge birgt.
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Die Lüfterschaufeln haben die Eigenschaften, dass sie gefroren werden, wenn sie auf feuchte Luft, Regen, Eis, Schnee und Kühlwassertröpfchen stoßen, und sie haben die Eigenschaften, dass sie leicht eine Vereisung bilden können, der Eiskörper hart ist, die Adhäsion stark ist und schwer zu entfernen ist. Dieses Phänomen ist am schwerwiegendsten an der Vorderkante der Schaufel. Für anerkannte PTFE-Materialien mit geringer Oberflächenfeststoffspannung und hoher Schmierleistung ist es immer noch nicht möglich, der Adhäsion von Eiskristallen auf der Oberfläche der Lüfterschaufel zu widerstehen und eine Vereisung zu bilden, wodurch die Wirkung und der Zweck der vollständigen Verhinderung der Vereisung der Oberfläche der Lüfterschaufel nicht erreicht werden. In der natürlichen Umgebung des Windparks werden die durch den unterschiedlichen Grad des Aufpralls, der Erosion und des Blitzlichtbogenschocks von Partikeln wie Staub, Eiskristallen, Hagel, gefrorenem Regen und Regentropfen verursacht, die von den Schaufeln bei Wind und Regen mitgerissen werden. Insbesondere ist die relative Liniengeschwindigkeit der Schaufelspitze im Betrieb hoch (die Schaufellänge der herkömmlichen 2-MW-Windkraftanlage beträgt etwa 51 m und die relative Liniengeschwindigkeit der Schaufelspitze während des Betriebs beträgt 280-300 km/h). Daher muss das Vereisungsschutzmaterial der Schaufel eine starke Abriebfestigkeit, Verschleißzähigkeit, Schlagzähigkeit und Gesamtstrukturfestigkeit der Oberfläche aufweisen.
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Aus der Druckschrift
CN 1 01 279 524 A ist eine Verbundtechnik für Membranfiltermaterial bekannt.
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Aus der Druckschrift
CN 1 06 313 811 A sind ein Herstellungsverfahren und eine Anwendung eines nanomodifizierten Verbundfilms auf PTFE- und Polyesterbasis, um die Vereisung von Lüfterflügeln zu verhindern, bekannt.
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Aus der Druckschrift
CN 1 07 774 142 A ist ein Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Membran aus hydrophilem Polytetrafluorethylen bekannt.
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INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Um die obigen technischen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein mikroeutektisches Verfahren zum Erhöhen eines Hochtemperatur- und Hochliniendrucks basierend auf der Festigkeit einer PTFE-Membran bereit, wobei die nanofunktionelle Verbundmembran auf Basis von PTFE in einem mikroeutektischen Hohlraum mit Hochtemperatur- und Hochliniendruck bei 70-420 °C vorwärts geschoben wird, um den Oberflächenliniendruck der PTFE-Membran von 50-80 N/m zu steuern, unter der Wickeltraktion der äußeren Membranwickelwalze des Hohlraums die Membranmolekülkette schrumpft und eutektisch erzeugt, die multiplen mikroeutektischen Molekülstrukturen parallel zueinander angeordnet sind, die Mikroporen zwischen den Membranmolekülketten zu nanoskaligen und ultramikroskaligen Größen werden, sich die Membranfarbe nach der Mikroeutektik von opaken milchigen Weiß zu hochtransparenten und gleichmäßigen transparenten Farben mit nanoskaligen makromolekularen Aggregaten und konkav-konvexen geometrischen Ultrastrukturmorphologien in Nanometer- und Mikrometergröße mit einer durchschnittlichen Oberflächengröße von 10-20 µm, einer Höhe von 5-10 µm und einem Abstand von 10-20 µm ändert.
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Mikroeutektisches Verfahren zum Erhöhen eines Hochtemperatur- und Hochliniendrucks basierend auf der Festigkeit einer PTFE-Membran, wobei die nanofunktionelle Verbundmembran auf Basis von PTFE mit einer Geschwindigkeit von 6-8 m/min in einem mikroeutektischen Hohlraum mit Hochtemperatur- und Hochliniendruck vorwärts geschoben wird.
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Mikroeutektisches Verfahren zum Erhöhen eines Hochtemperatur- und Hochliniendrucks basierend auf der Festigkeit einer PTFE-Membran, wobei die Dichte der nanofunktionellen Verbundmembran auf Basis von PTFE 2,1 kg/m3 beträgt.
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Mikroeutektisches Verfahren zum Erhöhen eines Hochtemperatur- und Hochliniendrucks basierend auf der Festigkeit einer PTFE-Membran, wobei die Länge des mikroeutektischen Hohlraums mit Hochtemperatur und Hochliniendruck 1,5 m beträgt.
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Mikroeutektisches Verfahren zum Erhöhen eines Hochtemperatur- und Hochliniendrucks basierend auf der Festigkeit einer PTFE-Membran, wobei die nanofunktionelle Verbundmembran auf Basis von PTFE mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min in einem mikroeutektischen Hohlraum mit Hochtemperatur- und Hochliniendruck bei 380 °C vorwärts geschoben wird, um den Oberflächenliniendruck der PTFE-Membran von 60 N/m zu steuern, unter der Wickeltraktion der äußeren Membranwickelwalze des Hohlraums die Membranmolekülkette schrumpft und eutektisch erzeugt, die multiplen mikroeutektischen Molekülstrukturen parallel zueinander angeordnet sind, die Mikroporen zwischen den Membranmolekülketten zu nanoskaligen und ultramikroskaligen Größen werden, sich die Membranfarbe nach der Mikroeutektik von opaken milchigen Weiß zu hochtransparenten und gleichmäßigen transparenten Farben mit nanoskaligen makromolekularen Aggregaten und konkav-konvexen geometrischen Ultrastrukturmorphologien in Nanometer- und Mikrometergröße mit einer durchschnittlichen Oberflächengröße von 10-20 µm, einer Höhe von 5-10 µm und einem Abstand von 10-20 µm ändert.
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Technische Wirkung: Die Gesamtstrukturfestigkeit der nanofunktionellen Verbundmembran auf Basis von PTFE wird durch das Ultrahochtemperatur- und Ultrahochdruck-starke mikroeutektische Verfahren verbessert, wodurch die Membran eine starke Abriebfestigkeit, Verschleißzähigkeit und Schlagzähigkeit aufweist, wodurch der technische Engpass gelöst wird, dass PTFE nach dem Schichtablösen bei dem Membranriss bei hoher Temperatur eine faserförmige Struktur aufweist und die Verschleißfestigkeit verringert wird. Durch die Wirkung von Temperatur und Liniendruck werden die Membranporen klein, die Transparenz wird verbessert und die Transparenz ist gleichmäßig. Während die ultrastrukturelle Oberflächenmorphologie der nanofunktionellen Verbundmembran auf Basis von PTFE beibehalten wird, weist die Membran eine hohe Abriebfestigkeit, Verschleißzähigkeit und Schlagzähigkeit auf, wodurch die Oberflächenfestigkeit der nanofunktionellen Verbundmembran auf Basis von PTFE mit Enteisungsfunktion auf der Lüfterschaufel verbessert und eine Gesamtbefestigungswirkung ausgeübt wird, wodurch die Gesamttragfähigkeit und Erosionsbeständigkeit der Schaufel verbessert wird, wodurch die Sicherheitsrisiken eliminiert werden, die durch den unterschiedlichen Grad des Aufpralls, der Erosion und des Blitzlichtbogenschocks von Partikeln wie Staub, Eiskristallen, Hagel, gefrorenem Regen und Regentropfen verursacht werden, die von den Schaufeln bei Wind und Regen mitgerissen werden, wodurch die Fähigkeit der Schaufel verbessert wird, der Langzeiterosion von Fremdkörpern zu widerstehen, so dass die Schaufel doppelt geschützt wird, wodurch die Alterung und Rissbildung der Schaufel vermieden und die Lebensdauer der Schaufel verlängert wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Mikroeutektisches Verfahren zum Erhöhen eines Hochtemperatur- und Hochliniendrucks basierend auf der Festigkeit einer PTFE-Membran gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wobei die nanofunktionelle Verbundmembran auf Basis von PTFE mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min in einem mikroeutektischen Hohlraum mit Hochtemperatur- und Hochliniendruck bei 380 °C und 1,5 m Länge vorwärts geschoben wird, um den Oberflächenliniendruck der PTFE-Membran von 60 N/m zu steuern, unter der Wickeltraktion der äußeren Membranwickelwalze des Hohlraums schrumpft die Membranmolekülkette und eutektisch erzeugt, die multiplen mikroeutektischen Molekülstrukturen sind parallel zueinander angeordnet, mit einer Dichte von 2,1 kg/m3, die Mikroporen zwischen den Membranmolekülketten zu nanoskaligen und ultramikroskaligen Größen werden, sich die Membranfarbe nach der Mikroeutektik von opaken milchigen Weiß zu hochtransparenten und gleichmäßigen transparenten Farben mit nanoskaligen makromolekularen Aggregaten und konkav-konvexen geometrischen Ultrastrukturmorphologien in Nanometer- und Mikrometergröße mit einer durchschnittlichen Oberflächengröße von 10-20 µm, einer Höhe von 5-10 µm und einem Abstand von 10-20 µm ändert.
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Verschiedene Leistungstests wurden an fünf Proben basierend auf der oben hergestellten Membran auf Basis von PTFE durchgeführt, und die Ergebnisse waren wie folgt: (1) Durchschnittliche Membrandicke 100 µm; (2) Durchschnittliches Membrangewicht 210 g/m2; (3) Klebeabziehkraft 50 N und 180° Klebeabziehfestigkeit 1000 N/m; (4) Durch den 14400h-Xenon-Lampen-Alterungstest, den Frost-Tau-Zyklusleistungstest (Temperatur: -60 °C-150 °C, Feuchtigkeit: 5-98%), den Ozonalterungstest, den UV-Alterungstest, die künstliche Atmosphärenkorrosion und den Meersalzlösungstest, die durchschnittliche Zugfestigkeit vor und nach der Alterung beträgt 25 MPa und die durchschnittliche Dehnung beträgt mehr als 90%, so dass kein Alterungsphänomen auftritt; (5) Unter Verwendung der Methode GB/T 9266-2009 „Bestimmung der Scheuerbeständigkeit von Außenwandbeschichtungen von Gebäuden“ wurde nach 37-mal/min zyklischer Hin- und Herreibung 40.000 Mal keine Rauheit auf der Oberfläche der Membran beobachtet und es wurde keine Beschädigung des freiliegenden Substrats beobachtet, so dass es eine starke Verschleißbeständigkeit aufweist; (6) Die dynamische Winddrucktestplattform wurde verwendet, um die Windgeschwindigkeit von 36,9 m/s (Taifun der Klasse 12) für den dynamischen Winddrucktest zu simulieren. Nach dem 1000h-starken Windgeschwindigkeits-Blaswassertest wurde keine Rauheit auf der Oberfläche der Membran beobachtet, so dass es eine ausgezeichnete Regenkorrosionsbeständigkeit aufweist; (7) Die Oberflächenmorphologie der Membran wurde durch Rasterelektronenmikroskopie REM getestet. Die Oberflächenmorphologie der Membran zeigte eine gleichmäßige Verteilung einer mikroförmigen konkav-konvexen Oberflächenstruktur in der Kett- und Schussrichtung mit einer durchschnittlichen Größe von 20-40 µm, einer Höhe von 10-20 µm und einem Abstand von 30-50 µm; (8) Der mit dem Wasserkontaktwinkeltester gemessene Kontaktwinkel von Wassertropfen auf der Membranoberfläche liegt zwischen 115,89° und 125,46°; (9) Die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit der Membran, gemessen mit einem Oberflächenrauhigkeitsmesser, beträgt 0,18 µm.
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Zusammenfassend löst die vorliegende Erfindung das Problem der fehlenden Adhäsion, dass der Verbundmembran auf Basis von PTFE und Polyester nicht direkt auf der Oberfläche der Windkraftanlagenschaufel durch den Klebstoff geklebt werden kann. PTFE wurde zu einem Membranmaterial mit konkav-konvexen geometrischen Ultrastrukturmorphologien in mehreren Nanometer- und Mikrometergrößen hergestellt. In Kombination mit der geringen Oberflächenfeststoffspannung und den hochschmierenden Antiadhäsionseigenschaften von PTFE selbst wird eine nanofunktionelle Verbundmembran auf Basis von PTFE mit der doppelten Funktion der Antiadhäsion und Enteisung gebildet auf die Oberfläche der Lüfterschaufel geklebt, wodurch die Klebeabziehfestigkeit verbessert wird und für die Enteisung verschiedener Arten von Windkraftanlagenschaufeln verwendet werden kann, die der Vereisung von Regen und Schnee auf der Oberfläche der Lüfterschaufel wirklich widerstehen kann, wodurch die Gesamtstrukturfestigkeit der nanofunktionellen Verbundmembran auf Basis von PTFE verbessert wird und die nanofunktionelle Verbundmembran auf Basis von PTFE, die auf der Oberfläche verschiedener Windkraftanlagenschaufeln angewendet wird, eine hohe Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit aufweist, wodurch die Gesamtoberflächenfestigkeit der Schaufel verbessert wird, wodurch die Gesamttragfähigkeit der Schaufel und die Erosionsbeständigkeit von Fremdkörpern verbessert werden, wodurch Sicherheitsrisiken wie Schaufelalterung und Rissbildung eliminiert werden und direkt auf die Herstellung von Stahlrohrpfählen für Offshore-Windkraft und Offshore-Plattformen angewendet werden können, um die biologische Adhäsion von Meeresverschmutzungen, die Schneevereisung von Hochspannungssendetürmen und die Schneevereisung von Brücken (Schrägseile, Aufhängungskabel) zu verhindern.
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Zusätzlich zu den obigen Ausführungsbeispielen kann die vorliegende Erfindung auch andere Ausführungsbeispiele aufweisen. Jede technische Lösung, die durch äquivalente Ersetzung oder äquivalente Umwandlung gebildet wird, fällt in den von der vorliegenden Erfindung geforderten Schutzbereich.