风电高含量耐磨涂层

风轮叶片是风力发电机组的关键核心部件，约占其总成本的20%左右，目前叶片大多采用环氧玻璃钢或不饱和聚酯玻璃钢作为主要成膜材料， 这些材料都具有极佳的机械性能。根据设计要求，叶片使用寿命应该达到20年。      

中国风场目前以陆基为主，主要分布于沙漠及沙尘暴易发地区，风沙肆虐、超长日照，并且随着全球气候的恶劣，环境日趋严峻。

我国近海地区的高温、高湿、高盐雾和长日照等大气环境，是海上风电设备遇到的主要环境因素。

因此，叶片在正常运转过程中受到的外界侵蚀：第一种是高紫外线;第二种是风砂、浮尘以及盐雾等对基材的侵蚀。

由于叶片正常运转过程中叶尖的线速度可达80米/秒，对于陆基风电而言，风中含有的砂粒会对叶片表面产生强烈的冲击；高盐雾的气体或雨滴会加快海上风电叶片涂层的腐蚀速度。因此，风砂、浮尘以及盐雾等对基材的侵蚀更为严重，如果叶片涂料耐砂蚀或盐雾性能不佳，防护涂层很难坚持20年。

因此，如何最大程度的减少外界侵蚀将是决定叶片实际使用寿命的关键因素。

耐砂蚀要求涂层必须经受长时间的高速粒子撞击，因此，涂层必须具有一定的弹性。同时，砂子表面粗糙，硬度高，容易划伤涂层，因此耐砂蚀的涂层不但需要弹性，还要具有高机械强度。弹性和机械强度可分别用拉伸率和抗拉强度来量化。只要涂层能随时保证这两个特性，再具备足够的厚度，就可以有效抵御风砂雨雾在叶片运行过程中的侵害。

在温差剧烈变化的环境中，涂层的弹性通常会随着温度变化而变化，一些常温下弹性很好的涂料在低温时就会变成刚性，从而极大降低了耐冲击性能，因此，涂层具备的低温柔韧性参数，是决定弹性体涂料性能的一项重要指标指标。

高附着力、高致密度、高耐磨、高耐候是高性能风电叶片涂料技术的基本要求。

国家"863"项目要求叶片表面保护涂料的技术指标如下

1， 附着力≥5MPa；

2，自然表干/8h，40℃烘干/3h；

3，耐磨性500g/500转≤20

4，耐盐雾≥2000h，无脱落，附着力保持80%；

5，耐砂尘试验满足GB2423.37-89

高含量陶瓷涂层技术是风叶表面抗磨-防腐的革新技术

高含量陶瓷涂层中含有大量的坚硬、耐磨、惰性、大小分布均匀的特种无机耐磨物料，涂敷在金属材料表面，即可快速地形成一种特种防护陶瓷涂层。该陶瓷涂层既具有耐磨陶瓷材料的高硬度和高耐磨性能，同时又具有比通用有机耐磨涂料更优良附着力、更优异的防腐性和持久耐用性。

高含量陶瓷涂层技术具有如下优点：

①可现埸施工，单组份，低粘度，可以采用刷、喷等简单方法进行施工。

②高附着力.涂层可靠性高，使用寿命长。

③硬度高，耐磨性好。

④极大地提高防腐蚀性能。

⑤重量轻。陶瓷涂层的容积重量在1.5g/c.c ∽ 2.5g/c.c。仅为钢铁的1/4。可**地减轻设备负荷，极大地提高设备运行效率。  

风电陶瓷涂层特有的技术

1、基材激活技术：基材表面激活剂的使用，大幅提高了涂层的附着力、密封性。

2、弹性体技术：弹性体的引进，使得涂层韧性提高，更加适合运动、振动场合使用以及弯折部位的涂装、修补。

喷涂聚氨酯弹性体技术是风叶表面抗磨-防腐的又一革新技术。

1）硬度范围宽。而且在高硬度下仍具有良好的橡胶弹性和伸长率。

（2）强度高。在橡胶硬度下他们的拉伸强度和撕裂强度比通用橡胶高得多。在塑料硬度下，他们的冲击强度和弯曲强度比塑料高得多。

（3）耐磨。有“耐磨橡胶”的佳称。特别是有水等湿润介质存在的工作条件下，其耐磨性往往是普通橡胶材料的几倍。金属材料如钢铁等虽坚硬但不一定耐磨。如黄河灌溉区的大型水泵，其过流部件金属口环和保护圈经过大量泥沙的冲刷，用不了几百个小时就严重磨损漏水，而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和保护圈连续运行1800小时仍未磨损。

（4）吸震、抗辐射和耐透气性能好。

这些优点正式这种聚氨酯弹性体在航天、水利、矿山等领域获得广泛应用的原因。但聚氨酯弹性体也有不足的地方。

（1）内生热大。耐高温性能一般。特别是耐湿热性能不好。正常使用温度要求在120度以内。若在高频振荡条件下长期工作，必须要在有充分降温介质中使用。

（2）不耐强极性溶剂和强酸碱介质。在一定温度下，醇、酸、同会使聚氨酯弹性体溶胀和降解。二氯甲烷、三氯乙烯等在常温下会使聚氨酯弹性体溶胀。

露天的环境下，能耐氧化吗，