竹青层积材复合材料与常规风电叶片材料的比较

　　竹青层积材与木材/环氧复合材料的拉伸强度比其他材料低。因此，竹青层积材与木材/环氧复合材料不适合制成弦向细长型叶片，因为在高速运行的叶片尖处，叶片转动方向的弯矩较大．为了保证叶片高速运行的稳定性，必须增加竹青层积材与木材/环氧复合材料的厚度】。对于弦向细长型叶片而言，尽管增加蒙皮厚度可以降低叶片材料的应变值，但由于其蒙皮厚度同弦长之比为恒定值，不能随意增加蒙皮厚度。

　　下图竹青层积材复合材料与常规风电叶片材料的比较比刚度决定叶片的自然频率．除了CFRP(碳纤维/环氧)和3a生毛竹竹青制成的竹青层积材以外，下图中的比刚度值都在相对小的范围内(18～27GPa)，说明本试验由4～7a生毛竹竹青制成的竹青层积材完全能够适应自然频率状态下叶片的使用．由于所取的毛竹部位是基部1m处，由前期的研究可知：基部的竹青试件的存储模量是一根完整的毛竹中最低的，达到10．870GPa．也就是说，从4a生毛竹基部往上取的竹青试件的存储模量值都高于10GPa，达到风力发电机叶片复合材料对毛竹增强相的最低要求，但为了保险起见，4a生毛竹一般不作为风力发电机叶片复合材料毛竹增强相使用．从各项指标综合考虑，力学性能最高的材料是碳纤维复合材料，但其成本亦比其他材料高(大约5O万元/t)，不能普遍使用．仅仅从材料学的角度来看，可替代的材料首先是玻璃/聚酯，其次才是玻璃/环氧、木材/环氧和竹青层积材。

　　5～7a生毛竹竹青制成的竹青层积材叶片材料的密度变化不大，略高于桃花心木(Swi.eteniamahagoni)/环氧层板和桦木(Betulaspp．)/环氧层板，大大低于玻璃/聚酯、玻璃/环氧、碳纤维/环氧材料。由5—7a生毛竹竹青制成的竹青层积材风电叶片，其最大拉伸强度虽低于玻璃/聚酯、玻璃/环氧、碳纤维/环氧材料，仍高于桃花心木/环氧层板和桦木/环氧层板；最大压缩强度与拉伸强度亦类似。在杨氏模量方面，5～7a生毛竹竹青制成的竹青层积材高于桃花心木／环氧层板和桦木/环氧层板．通过以上的比较知，由5～7a生毛竹竹青层积材制成的风力发电叶片，完全能够满足风力发电叶片对材料的物理力学性能的要求。