碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料对风力发电叶片的影响

张娜¹，龙春光²，何宏燕³，刘春太¹，申长雨¹

1. 郑州大学材料科学与工程学院2. 长沙理工大学汽车与机械工程学院3. 俄亥俄州立大学纳米材料与生物分子研究中心

摘 要：针对风力发电叶片在多风沙环境下的固体粒子冲蚀磨损行为,研究了风力发电叶片专用环氧树脂（EPIKOTETM RIM 135、EPIKURETM RIM H 137）、传统玻纤增强环氧复合材料和新型碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料的固体粒子冲蚀磨损行为,并测试了不同材料的玻璃化转变温度,进而对比分析了其对冲蚀磨损的影响;针对风力发电叶片在寒冷环境下表面容易结冰的现象,研究了上述三种材料表面的疏水性能,并测试了它们对水的接触角大小。结果表明:碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料具有良好的界面结合,且碳纳米纤维纸的引入提高了碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料的玻璃化转变温度（从55℃提高到63℃）,从而改善了其耐固体粒子冲蚀磨损性能;同时,碳纳米纤维纸的加入改善了碳纳米纤维纸-玻纤/环氧复合材料的表面疏水性能（接触角从104°提高到131°）。

关键词：碳纳米纤维纸;冲蚀磨损;玻纤;复合材料;玻璃化转变温度;接触角;