阿尔法纤维/羊毛机织布增强环氧复合材料性能的实验研究及其在风力叶片中的应用

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风能是通过风力涡轮机系统将风的动能转化为电能。风力涡轮机的各个部件（如叶片、轮毂、齿箱、机舱和塔筒）中，叶片通常采用玻纤和碳纤增强复合材料制造，以获得更好的强度、更低的质量和更强的耐腐蚀性。这些材料的主要局限性包括资源可获得性差、不可生物降解、存在健康隐患和制造成本高。开发基于天然纤维的机织布用于复合材料生产是解决复合材料机械性能均衡的新途径。本研究选择阿尔法纤维和羊毛纤维作为增强材料，采用平纹织造工艺开发了四种机织布，以低粘度不饱和环氧树脂作为基体。采用真空成型工艺制备混杂复合材料，该工艺相比手工铺层工艺具有更优的性能。阿尔法纤维经过不同浓度NaOH溶液（1、2、3 mol）处理2 h进行碱处理。分析了碱处理对纤维-基体界面的影响。静力学测试结果表明，机织布增强复合材料的拉伸强度和弯曲强度均得到改善。阿尔法/羊毛纱线和织物的机械性能研究结果表明，天然纤维在风力叶片应用中具有替代玻纤的实际前景。

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