發(fā)布時(shí)間：2020-06-15 04:17

【摘要】：新疆風(fēng)力資源豐富,風(fēng)電廠建設(shè)處于高速發(fā)展階段,大規(guī)模風(fēng)電廠的健康運(yùn)維需求巨大,風(fēng)機(jī)葉片的環(huán)境老化、疲勞、斷裂、沖蝕損傷直接影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的效率和壽命,同時(shí)由于新疆復(fù)雜多變的氣候特點(diǎn),導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉片的損傷破壞更為復(fù)雜。因此本文采用人工加速老化的試驗(yàn)方法,研究了復(fù)雜服役環(huán)境下(紫外、鹽堿、沖蝕)玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧乙烯基酯樹脂基復(fù)合材料(GF/EVE)的沖蝕損傷行為,并基于多種表征方法對(duì)GF/EVE板的微觀界面脫黏機(jī)制以及損傷演化行為進(jìn)行闡述。該研究有助于高耐候性能的樹脂基復(fù)合材料的開發(fā)及在風(fēng)電行業(yè)中的應(yīng)用。首先探討GF/EVE在特定沖蝕角度、沖蝕粒徑以及沖蝕速度下其沖蝕失重率的變化,并通過分析其沖蝕失重率和沖蝕形貌的變化,探究其沖蝕損傷機(jī)制。其次采用人工加速老化試驗(yàn)方法,探討紫外、去離子水以及堿腐蝕環(huán)境下GF/EVE拉伸、彎曲和沖蝕性能的變化,并基于紅外光譜、掃描電鏡以及熱重分析等測(cè)試手段對(duì)不同老化環(huán)境下GF/EVE老化機(jī)制及界面損傷特性進(jìn)行闡述。得出:紫外老化環(huán)境下GF/EVE沖蝕失重率整體隨老化時(shí)間的增加而增大,樹脂基體的光氧老化降解、樹脂與纖維界面的脫黏以及樹脂基體交聯(lián)固化導(dǎo)致樹脂的脆化是導(dǎo)致材料性能下降的主要原因;去離子水和堿溶液中水分子的擴(kuò)散、樹脂基體的水解會(huì)導(dǎo)致試樣(拉伸、彎曲、沖蝕)性能減弱,而堿溶液會(huì)加速材料性能的下降。最后,探討在堿-紫外循環(huán)老化環(huán)境下GF/EVE沖蝕損傷特性及老化機(jī)制,并通過分析不同循環(huán)老化周期下GF/EVE吸濕率、微觀形貌、表面元素含量、樹脂初始分解溫度以及沖蝕失重率的變化,得出:在水分子的擴(kuò)散、水解反應(yīng)和光氧老化的共同作用下,GF/EVE表層樹脂發(fā)生老化降解、纖維與樹脂基體界面出現(xiàn)脫黏、纖維發(fā)生腐蝕降解;同時(shí)循環(huán)老化造成樹脂分子鏈的斷裂,樹脂交聯(lián)密度的下降,導(dǎo)致樹脂初始分解溫度下降;在第1個(gè)老化周期內(nèi)材料沖蝕失重率下降了2.06%,老化結(jié)束時(shí)材料沖蝕失重率增加了32.8%。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM614;TB33;TQ327
【圖文】：

新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文蝕介質(zhì)中試樣拉伸、彎曲、吸濕率以及沖蝕性能的變化，并通過對(duì)破壞面微貌的分析探討其界面脫黏機(jī)制；采用熱重分析、SEM、紅外光譜等測(cè)試手段堿腐蝕環(huán)境下 GF/EVE 老化機(jī)理。(3) GF/EVE 堿-紫外循環(huán)老化下沖蝕特性研究。對(duì)不同老化時(shí)間下試樣進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)沖蝕破壞面進(jìn)行微觀形貌分析；通過分析不同老化時(shí)間下試樣吸、微觀形貌以及表面元素含量的變化，探討其循環(huán)老化機(jī)制。1.4.2 技術(shù)路線技術(shù)路線如圖 1-1

圖 2-1 沖蝕試樣裝置示意圖2.2.2 沖蝕平臺(tái)的搭建自行設(shè)計(jì)的氣固兩相流沖蝕試驗(yàn)機(jī)主要由空氣壓縮機(jī)、調(diào)壓閥、儲(chǔ)料箱、噴嘴、載物臺(tái)、沖蝕箱等部分組成如圖 2-2。其主要原理是空氣經(jīng)壓縮機(jī)后通過氣管引入調(diào)壓閥，調(diào)壓閥主要起到調(diào)節(jié)和保持壓力的穩(wěn)定從而達(dá)到控制沖蝕速度大小和穩(wěn)定的作用；經(jīng)過調(diào)壓閥的空氣流由氣管引入吸粉泵，吸粉泵通過空氣流動(dòng)產(chǎn)生的負(fù)壓將沙粒吸入氣管，吸入的沙粒和空氣經(jīng)混合加速管后進(jìn)入噴嘴，最后由噴嘴射出氣固兩相流對(duì)試樣進(jìn)行沖蝕。噴嘴的正前方是試樣載物臺(tái)，載物臺(tái)可在 0-360°內(nèi)繞軸旋轉(zhuǎn)，可通過調(diào)節(jié)載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)達(dá)到調(diào)節(jié)沖蝕角度的作用，且噴嘴與載物臺(tái)的距離也可進(jìn)行調(diào)節(jié)。

【參考文獻(xiàn)】

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1 張凡;吳翠娥;宋明星;李立;;玻璃纖維的堿腐蝕及其對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)安全性影響的研究[J];江西建材;2015年12期

2 胡照會(huì);高紅成;黃其忠;彭玉剛;;海水浸泡對(duì)單向T700/環(huán)氧復(fù)合材料層間剪切性能的影響[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2015年01期

3 謝龍飛;劉偉慶;齊玉軍;方園;;玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹脂基復(fù)合材料的紫外老化性能[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年06期

4 劉淑峰;程小全;包建文;;濕熱環(huán)境對(duì)樹脂基復(fù)合材料性能影響的分析[J];高分子材料科學(xué)與工程;2014年09期

5 謝可勇;李暉;孫巖;王登霞;李倩倩;;濕熱老化對(duì)纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料性能的影響及其機(jī)理[J];機(jī)械工程材料;2014年08期

6 沈超;周繼凱;徐飛飛;李成強(qiáng);;環(huán)境和應(yīng)力對(duì)GFRP筋耐久性影響的研究進(jìn)展[J];低溫建筑技術(shù);2014年03期

7 莫貫田;江俊鴻;曾敬榮;楊雁;吳旭;;水性聚酯樹脂的制備及耐水解穩(wěn)定性[J];化學(xué)工程師;2013年09期

8 李趁趁;于愛民;王英來(lái);;模擬混凝土堿性環(huán)境下FRP筋的耐久性[J];建筑科學(xué);2013年01期

9 陳達(dá);肇研;羅云烽;洪旭輝;;循環(huán)濕熱環(huán)境下碳纖維復(fù)合材料界面性能[J];材料科學(xué)與工藝;2012年06期

10 王偉;薛偉辰;;堿環(huán)境下GFRP筋拉伸性能加速老化試驗(yàn)研究[J];建筑材料學(xué)報(bào);2012年06期

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