摘　要：介紹了玻璃鋼材料的特性，以及玻璃鋼制品在風力發電領域常用的成型工藝；重點敘述了玻璃鋼材料在風機葉片、機艙罩、整流罩及其他附件中的應用；指出了玻璃鋼材料在目前風電發電領域應用存在的問題。對玻璃鋼材料在風力發電領域的應用具有一定的參考意義。
關鍵詞：玻璃鋼；葉片；機艙罩；整流罩

1　玻璃鋼材料

1.1　玻璃鋼材料的特性
　　(1)輕質高強。相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1／4～1／5，但拉伸強度卻接近，甚至超過碳素鋼，而比強度可以和高級合金鋼相比。
　　(2)耐腐蝕性能好。玻璃鋼是良好的耐腐材料，對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。同時它還是優良的絕緣材料，可用來制造絕緣體，并且在高頻下仍能保護良好介電性。玻璃鋼熱導率低，是優良的絕熱材料，玻璃鋼熱導率在室溫下為1.25～1.67 kJ／(m?h?k)，是金屬的1／100～1／1 000。
　　(3)可設計性好?？梢愿鶕枰?，靈活地設計出各種結構產品，也可以充分選擇材料來滿足產品的性能。
　　(4)工藝性能優良。可根據產品的形狀、技術要求、用途及數量來靈活地選擇玻璃鋼制品成型工藝。該工藝簡單，可以一次成型，經濟效果突出，尤其對形狀復雜、不易成型的數量少的產品，更突出它的工藝優越性。
1.2　風力發電中的玻璃鋼制品主要成型方法
　　(1)手糊法。操作簡單、成本低，但產品質量不穩定，主要用于整體制品和機械強度不高的大型制品。目前手糊法是制作葉片、機艙罩、整流罩的主要成型方法。
　　(2)真空導入法。真空導入法的原理是將一個真空袋與模具形成的耐壓密閉腔內先填滿纖維增強材料，再用壓力將液態樹脂注入模腔使其浸透增強纖維，然后固化成型。密閉成型的產品尺寸和外型精度高，適合成型高質量的復合材料整體構件，而且制品表面光潔度高，成型效率高，環境污染小。該制作工藝屬于半機械化的復合材料成型工藝，工人只需將設計好的纖維制品按照工藝要求鋪好，然后表面鋪設真空袋，與模具形成密閉腔，然后用空壓機抽真空并保持恒定壓力，使真空袋緊貼纖維制品，隨后注射已配好的樹脂，注射樹脂時應通過壓力表密切注意密閉腔內壓力的變化，出現大的變化時應立即停止注射樹脂，檢查密閉性并修復，這樣形成的產品氣泡少、樹脂淤積少、纖維可得到充分浸潤。與手糊法工藝相比，不但節約了粘接工藝的各種工裝設備，而且節約了工作時間，提高了生產效率，降低了生產成本。同時由于采用了低粘度樹脂浸潤纖維以及采用加溫固化工藝，大大提高了復合材料的質量和生產效率。
　　(3)夾層結構。夾層結構一般由三層材料制成復合材料，采用夾層結構方式是為了提高材料的有效利用率和減輕結構重量、增加基體剛度。根據所用的芯材種類和形式的不同，分為泡沫塑料夾層結構、蜂窩夾層結構、梯形和矩形帶頭作用層結構、圓環形夾層結構。

2　玻璃鋼材料的應用

2.1　葉片
　　葉片是整個風力發電機的關鍵部件，它的性能優劣、設計好壞直接影響到配套的齒輪箱和發電機的設計和正常運行。風力發電機葉片是一個復合材料制成的薄殼結構，其結構上分為3個部分：部分為根部：材質一般為金屬。第二部分為外殼：一股為玻璃鋼，通常是用雙、多軸向織物為增強體與基體樹脂復合而成。織物可以具有不同的結構，可以與不同的材料進行復合，再用樹脂進行連結，模塑成半個外殼。第三部分為龍骨，即加強筋或加強框，一股為玻璃纖維或碳纖維增強復合材料。目前，大型風機葉片主要采用玻璃纖維、玻璃纖維／碳纖維混雜、碳纖維等增強體的復合材料。由于玻璃纖維的價格僅為碳纖維價格的1／10左右，而玻璃纖維增強復合材料葉片因為其質 輕、比強度高、可設計性強、價格比較便宜等因素，目前還是大中型風機葉片采用的主流材料。
2.2　機艙罩、整流罩
　　機艙罩、整流罩是風力發電機抵抗惡劣環境的外殼，同時也給風機維護人員提供了安全閉合的操作空間，它能防沙、防雨、防雷和保溫，起到保護風力發電機整機、輪轂及其電器元件的作用，它的性能好壞直接決定著風機的使用壽命。從材料角度分為玻璃鋼結構部分和非玻璃鋼結構部分(主要是金屬附件)，玻璃鋼部分結構又分為夾層結構和全玻璃鋼結構。罩體主要采用的是夾層結構，夾芯以泡沫為主，在需要打孔來安裝附件的區域泡沫夾芯用密度較大、硬度較高的材料替代，常用的有木材或聚亞安酯材料。全玻璃鋼結構主要用于強度要求比較高的連接法蘭和開口翻遍處。機艙罩、整流罩內部布有縱、橫加強筋，以增加罩體的強度和剛度，保證風機能經受住風載、雪載、冰載等綜合載荷。風機排風口罩、風機高速軸護罩等小部件結構簡單、量小、載荷要求不高，基本采用手糊法制作。

3　存在的問題

　　雖然玻璃鋼材料在風電領域得到了極大的應用，但下述存在的問題還是制約著其發展。
3.1　機艙罩、整流罩制作
　　目前國內沒有統一的標準，在材料性能、載荷分析、制品要求等方面大多參考國外船級社的規定，嚴重制約著新產品的設計，加上國內同行業問的技術壁壘，先進的技術得不到廣泛推廣。
3.2　玻璃鋼制品大的特點是易變形
　　如何能有效的控制大型制品的變形量并加以量化，是提高產品質量的一個難點。

4　結論

　　玻璃鋼作為一種新型的工程材料在風電力發電領域起著非常重要的作用，相信在不遠的將來，隨著生產技術的不斷發展，玻璃鋼產業會成為我國的一種新型制造產業。