d. Phương pháp quấn sợ
2.2.Lựa chọn vật liệu 1.Vật liệu nền
2.2.1.Vật liệu nền
Cánh turbine gió làm việc ở ngoài trời chịu điều kiện khắc nghiệt như: Nhiệt độ, ánh sáng, thời tiết, khí hậu,…. Do vậy vật liệu chế tạo phải đảm bảo bền với nhiệt độ, độ ẩm ngoài trời, thời gian làm việc lâu dài và khả năng chống lão hóa, luận văn lựa chọn dùng nhựa nhiệt rắn để chế tạo.
Nhựa nhiệt rắn bao gồm các loại: Phenol formanđehit, cơ silic, polyimit, epoxy và polyester không no, gia công với áp suất và nhiệt độ cao. Riêng với epoxy và polyester không no có thể tiến hành ở điều kiện thường, gia công bằng phương pháp lăn tay. Nhìn chung nhựa nhiệt rắn cho vật liệu có cơ tính cao hơn nhựa nhiệt dẻo.
Bảng 2.1. Trình bày tính chất cơ lý của một số vật liệu nền nhiệt rắn
Bảng 2.1. Tính chất một số vật liệu nền nhiệt rắn
Đặc tính cơ lý
Phenol for-- manđehit
Cơ silic polyeste epoxy polyimit
Độ bền kéo (Mpa) 40-70 20-50 30-70 35-100 90-95
Độ bền nén (Mpa) 100-125 60-100 80-150 90-160 250-280 Modul đàn hồi (GPa) 7-11 6,8-10 2,8-3,8 2,4-4,2 3,2-5 Khối lượng riêng
(103kg/m3) 1,2-1,3 1,35-1,40 1,20-1,35 1,20-1,30 1,41-1,43 Bền nhiệt (0C) 140-180 250-280 50-80 130-150 250-320 Độ dãn dài tương đối
(%) 0,4-0,5 0,3-0,5 1,0-5,0 2-9 1-2,5 Thể tích co (%) 15-25 15-20 5-10 1-5 15-20 Hệ số giãn nở vì nhiệt 6,0-8,0 2,0-4,2 6,0-9,0 4,8-8,0 5,0-5,8 Độ ngậm nước sau 24h 0,3-0,4 0,08-0,12 0,1-0,2 0,01-0,08 0,28-0,32 a. Polyester:
Nhựa polyester được sử dụng rộng rãi trong công nghệ composite, Polyester loại này thường là loại không no, đây là nhựa nhiệt rắn, có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng hoặc ở dạng rắn nếu có điều kiện thích hợp. Thông thường người ta gọi polyester không no là nhựa polyester hay ngắn gọn hơn là polyester. Polyester có một số cơ tính sau:
- Khối lượng riêng : 1200kg/m3 - Modul đàn hồi kéo: 2,8 đến 3,8 GPa - Modul đàn hồi uốn: 3 đến 4 GPa - Ứng suất phá hủy kéo: 50 đến 80 MPa - Ứng suất phá hủy uốn: 90 đến 100 MPa - Biến dạng phá hủy kéo: 2 đến 5% - Biến dạng phá hủy uốn: 7 đến 9% Nhựa Polyester có ưu điểm:
- Cứng;
- Ổn định kích thước;
- Khả năng thấm vào sợi và nhựa cao; - Dễ vận hành;
- Chống môi trường hoá học; - Giá thành hạ.
Nhược điểm:
- Dễ bị nứt, đặc biệt là nứt do va đập; - Độ co ngót cao (khoảng 8 đến 10%); - Khả năng chịu hơi nước, nước nóng kém; - Bị hư hại dưới tác dụng của tia cực tím; - Dễ bắt lửa;
- Chịu nhiệt trung bình (dưới 120oC).
Polyester có nhiều loại, đi từ các acid, glycol và monomer khác nhau, mỗi loại có những tính chất khác nhau. Chúng có thể rất khác nhau trong các loại nhựa UPE khác nhau, phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố:
- Thành phần nguyên liệu (loại và tỷ lệ tác chất sử dụng). - Phương pháp tổng hợp.
- Trọng lượng phân tử.
- Hệ chất độn.
Bằng cách thay đổi các yếu tố trên, người ta sẽ tạo ra nhiều loại nhựa UPE có các tính chất đặc biệt khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng.
Có hai loại polyester chính thường sử dụng trong công nghệ composite. Nhựa orthophthalic cho tính kinh tế cao, được sử dụng rộng rãi. Còn nhựa isophthalic lại có khả năng kháng nước tuyệt vời nên được xem là vật liệu quan trọng trong công nghiệp, đặc biệt là làm tàu, thuyền.
Trên thị trường, các loại vật liệu nền polyester không no có suất xứ từ các nước khác nhau được bày bán khá phổ biến tại một số địa điểm như: phố Hàng Hòm và một số công ty ở Hà Nội, Vũng tàu, thành phố Hồ Chí Minh,… với giá thành tương đối rẻ, dao động trong khoảng (30-70) nghìn VNĐ/1lít, nhưng không rõ tính chất.