2.4.1概 述
從橫斷面看,葉片基本上是主梁加殼體(又稱:蒙皮)的結(jié)構(gòu)形式,分為兩種:①整體葉片:主梁是方形斷面的整體箱型梁,整體殼體,利用環(huán)氧膠粘劑將二者膠合成整體;②分體葉片:主梁是兩根工字梁,有兩“半”殼體(上、下殼體),利用環(huán)氧膠粘劑將上、下殼體和兩根工字梁牢固地膠合成整體。
上述膠粘劑承受著極大載荷、工作環(huán)境惡劣,因此,其性能要求極高、苛刻。該劑一般選用觸變材料,如:雙組分(即:環(huán)氧樹脂+固化劑)粘結(jié)劑。工藝要求:當(dāng)其涂敷厚度>20~30mm時(shí),立即呈現(xiàn)非流掛(下垂)狀態(tài)(“non-slump ”properties),并持續(xù)到產(chǎn)生凝膠(或下一個(gè)固化工序)時(shí)都維持著初始狀態(tài)。
2.4.2 觸變膠粘劑
(1)“物理觸變”膠粘劑
往膠粘劑里添加觸變劑(如:氣相法白炭黑),可快速使物料呈現(xiàn)非流掛狀態(tài)(“non-slump ”texture)。當(dāng)物料承受高剪切載荷(如:樹脂與固化劑混合、工藝操作)過程中,物料上的合成應(yīng)力會(huì)降低它的粘度,導(dǎo)致物料膠凝以前,破壞伸長(zhǎng)了的物料形態(tài)(extruded texture)。許多情況下,配料過程(mixture)會(huì)降低物料的結(jié)構(gòu)性能。因此,只有除掉物料的應(yīng)力時(shí),方可進(jìn)行配料工序——這是現(xiàn)行“物理觸變”為基礎(chǔ)的材料的缺陷和局限性之一。
雙組分材料的粘度很高,為了降低粘度,需采用高性能泵來進(jìn)行輸送。由于受風(fēng)力勁吹,風(fēng)力機(jī)葉片才得以驅(qū)動(dòng)、運(yùn)行。這樣,勢(shì)必使葉片持續(xù)產(chǎn)生復(fù)雜、大的振動(dòng)和扭曲。葉片殼體里的膠粘劑一旦產(chǎn)生破損跡象,就不能再承受應(yīng)力,否則勢(shì)必使葉片內(nèi)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)破壞、損毀以致葉片報(bào)廢。
(2)“化學(xué)觸變”膠粘劑
新穎“化學(xué)觸變”膠粘劑(專利),雙組份,二者混合時(shí)當(dāng)添加特定的、表面有酸性物質(zhì)(acid entities)的填料時(shí),呈現(xiàn)高分子量陽(yáng)離子聚合物質(zhì)子化現(xiàn)象,系統(tǒng)即刻呈現(xiàn)物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)。該劑的粘度低,可以靠其自重(不用泵)進(jìn)行輸送。當(dāng)被涂敷在垂直面上,承受著高剪切應(yīng)力狀態(tài)時(shí),環(huán)氧樹脂和固化劑不會(huì)急劇改變各自的粘度。本研究有下述三種膠粘劑系統(tǒng):
系統(tǒng)1:環(huán)氧樹脂+“化學(xué)觸變”型固化劑1;
系統(tǒng)2:環(huán)氧樹脂+“物理觸變”型固化劑2,后者添加了大量氣相法白炭黑堿性(based)觸變劑,它垂直面上的抗流掛性(sag resistance)與系統(tǒng)1相同;
系統(tǒng)3:環(huán)氧樹脂+“物理觸變”型固化劑3,后者添加了大量氣相法白炭黑堿性觸變劑,在低剪切率下它的初始混合粘度大約與系統(tǒng)1相當(dāng)。
研究說明:經(jīng)過不同剪切沖擊試驗(yàn)(低剪切→高剪切→低剪切…)和應(yīng)力恢復(fù)期后,“物理觸變”型系統(tǒng)的最終粘度較低;“化學(xué)觸變”型系統(tǒng)1剪切沖擊試驗(yàn)前、后的粘度相同。顯然,上述兩種技術(shù)的應(yīng)力恢復(fù)期是不同的。“化學(xué)觸變”型系統(tǒng)混合物料時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力恢復(fù),涂敷后也立即產(chǎn)生(builds up)應(yīng)力恢復(fù)。“物理觸變”型系統(tǒng)里添加觸變劑,可產(chǎn)生粘結(jié)結(jié)構(gòu)(the structure created)。當(dāng)承受高剪切率時(shí),上述結(jié)構(gòu)部分地被破壞,而且不能快速恢復(fù)。[14]
(3)納米粒子的協(xié)和效應(yīng)