纤维增强材料体系
增强材料大量使用E玻纤,其成本低(10元/公斤以下)、适用性强。当要求更高的强度和刚度时,将会使用到高强玻纤,如S2玻纤,虽价格较高(40~50元/公斤),但适当使用会有好处。
某些新兴纤维也可用作候选对象,如超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维等。玄武岩纤维是一种新型无机纤维,由玄武岩石在高温熔融状态下拉丝而成,其力学性能与S2玻纤相当,但有更好的耐酸碱和耐高温性能。当叶片更长时,强度、刚度要求更高、自重更大,此时则要求采用碳纤维。各种有关纤维的主要性能见下表。
树脂材料体系
目前基体材料中大量使用不饱和聚酯树脂(UPR),由于其综合性能优良,价格又低,国产已可满足要求而被广泛应用。其次还有乙烯基酯树脂(VER)、环氧树脂(EPR)等。
以环氧树脂为基体的复合材料力学性能更好,特别是当使用碳纤维做增强材料时,树脂多用环氧体系为主。上述材料均为热固性树脂,现在也有用热塑性树脂的,如Gaoth Tec Tea公司研发所谓的“绿色叶片”(Greenblade)。虽然目前成本较高,但有一系列优点,特别是可回收性,有效地解决了环保问题。
夹芯材料体系
风力发电机叶片以及机舱罩等结构多用“三明治”夹层结构形式,其中会大量用到闭孔泡沫材料,目前国内多用强芯毡、PVC泡沫、BALSA轻木等材料作为“三明治”的芯材,有效实现了“以最轻的重量获得最大的刚度和强度”的目的。
关于胶粘剂和辅助材料等多用进口材料。