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1、风电用复材性能表征方法研究中国国际复合材料风电高峰论坛S I N E S S P O W E R P O I N T2023.3.30CONTENTS公司概况碳板纤维含量测试板材断裂韧性影响因素总结与展望公司概况公司概况碳板纤维含量测试板材断裂韧性影响因素总结与展望公 司 概 况l 振石控股集团，在创始人张毓强的带领下，历经半个多世纪的创业创新，按照“二三产业并重、新老产业并行、轻重产业并举、国内国外并跑”的发展定位，形成了特种钢材、矿产资源镍铁制造、玻纤制造、风电基材、复合新材、科技研发、贸易物流、房产开发、酒店健康、金融投资十大产业板块。l 2022年中国企业500强（482位），中国制造

2、业企业500强（244位），中国名营企业500强（229位），中国服务业民营企业100强（62位），浙江省百强企业。公 司 概 况E7（E7HM）高模量高强度玻璃纤维模量模量90(92)GPa杰出代表杰出代表E8高模量玻璃纤维模量模量95GPa开拓者开拓者新一代新一代E9超高模量玻璃纤维模量超模量超100GPaE6 无硼E玻璃纤维模量模量81GPa巨石四大巨石四大玻纤平台玻纤平台Four Fiberglass Platforms迭代创新，更强产品满足风电更高要求，迎风奔跑！玻璃密度玻璃密度2.62 g/cm3玻璃密度玻璃密度2.60 g/cm3玻璃密度玻璃密度2.62 g/cm3玻璃密度玻璃密

3、度2.67 g/cm3公 司 概 况495051.552.545485154UD1250UD1400UD1560UD2300层压板拉伸模量层压板拉伸模量（GPa）单向布双向布三向布四向布水平浸透性能对比水平浸透性能对比碳玻混导流布电阻率:1.76*10-3/cm公 司 概 况6263.5656858606264666870E7E7HME8E9玻璃纤维拉挤板拉伸模量玻璃纤维拉挤板拉伸模量（GPa）060800180碳玻混碳板碳板碳板碳玻混碳板拉伸模量碳玻混碳板拉伸模量（GPa）玻璃纤维拉挤板碳玻混拉挤板碳纤维拉挤板免脱模布拉挤板公 司 概 况研 究 院

4、 成立于2020年5月，目前在职研发人员126名，本硕博比例40%。拥有3000的办公大楼、7000创新工厂及3000测试中心。下设2个委员会，3个支持部门，4个研发中心。公司规模现有专职研发人员41名，其中博士8名，涉及专业有物理、化学、材料科学、工程设计、仿真计算、机械制造、增材制造、金属加工等学科丰富，功底扎实。可以提供从材料到商品的全套工艺技术及设备综合解决方案。3年来共研发项目50余项，项目落地18项，创造产值50亿元。研发能力专注于风电、光伏及新能源汽车等绿色能源领域研究领域华智研究院复合材料研发中心特种合金研发中心装备技术研发中心技术管理部体系管理部生产运营部测试开发中心管理委员

5、会技术委员会拉挤板风电客户风电叶片经编织物 公 司 概 况碳板纤维含量测试公司概况碳板纤维含量测试板材断裂韧性影响因素总结与展望碳板纤维含量测试重量酸洗抽滤称量碳板纤维含量测试重量取样，同一批次碳板取3块样品。0.25小时在105烘箱中干燥0.5小时，冷却后称量。置于三口烧瓶中，加入50ml浓硫酸浓硫酸，插入温度计。0.25小时逐渐升温至170，然后关闭加热套，取出冷却至室温，1小时。逐滴滴加25ml双氧水双氧水，然后放回加热套，插上温度计。0.25小时逐渐升温至170，然后关闭加热套，取出冷却至室温。1小时 砂 芯 漏 斗 抽 滤（250ml x 8），直至过滤液PH显中性。0.25小时在1

6、40烘箱中干燥2小时，冷却后称量。碳板纤维含量测试酸洗消解法（设计值71%）样品编号样品重量（g）消解后重量（g）碳纤含量（%）平均碳纤含量（%）ZS2302L0270.55720.386869.4270.950.54880.384272.890.54800.386670.55ZS2302L0100.51760.359370.4271.140.56690.392570.240.53730.385772.78ZS2302L1310.53050.373470.3970.920.53720.385771.800.52930.373570.56ZS2302F0020.50300.359771.5171

7、.180.51430.373971.270.51510.364470.76备注：最终纤维含量未补加上浆剂含量。碳板纤维含量测试重量真空马弗炉冷却水循环机真空泵氮气瓶碳板纤维含量测试取样，同一批次碳板取3块样品。在105烘箱中干燥0.5小时，冷却后称量。置于陶瓷坩埚中，放入气氛炉中，关闭炉门，0.25小时开启循环水冷却机，打开真空阀和真空泵，抽真空至-15KPa左右，0.25小时。关闭真空阀和真空泵，打开进气阀和N2瓶 出 气 阀，加 压 至15KPa左右,0.25小时。开启气氛炉，略微打开压力阀，550下燃烧，0.5小时。关闭气氛炉，降温至50时，关闭进气阀、N2瓶出气阀和压力阀，0.25小时

8、。关闭循环水冷却机，打开炉门，取出样品，冷却后称量，4小时。6h27个样碳板纤维含量测试气氛炉法（设计值71%）样品编号样品重量（g）消解后重量（g）碳纤含量（%）平均碳纤含量（%）ZS2302L0270.54110.383770.9171.260.55420.398271.850.55780.396271.03ZS2302L0100.52800.377071.4171.510.52560.376771.680.49910.356671.45ZS2302L1310.51580.368271.3971.350.52960.379571.650.52580.373571.03ZS2302F0020

9、.50510.358871.0371.380.52470.374871.440.52140.373771.67碳板纤维含量测试样品编号方法平均碳纤含量（%）差值（%）ZS2302L027酸洗消除法70.950.31气氛炉法71.26ZS2302L010酸洗消除法71.140.37气氛炉法71.51ZS2302L131酸洗消除法70.920.43气氛炉法71.35ZS2302F002酸洗消除法71.180.20气氛炉法71.38碳板纤维含量测试70.3870.7672.3776.4170.4772.9369.4369.8871.6871.6170.5267.2470.4567.4268.9577

10、.2570.1570.9272.1676.0668.6472.5769.8870.4571.3170.2970.9266.4270.1866.4268.7477.3964.0066.0068.0070.0072.0074.0076.0078.00024681012141618碳纤含量不同测试方法的碳板纤维含量分布（%）气氛炉法酸洗法气氛炉法平均高0.3%碳板纤维含量测试样品编号方法碳纤含量（%）差值（%）填料含量（%）气氛炉法剔除填料纤维含量（%）ZS2302L027酸洗法70.950.310.29%70.95气氛炉法71.2670.97ZS2302L010酸洗法71.140.3771.14气

11、氛炉法71.5171.22ZS2302L131酸洗法70.920.4370.92气氛炉法71.3571.06ZS2302F002酸洗法71.180.2071.1871.09气氛炉法71.38备注：碳板纤维含量设计值71%。酸洗法称量气氛炉法称量碳板纤维含量测试对比项目酸洗消解法气氛炉法单位效率低高测试精度高高操作安全性低高操作便利性低高人员专业度高中设备投入低中环境友好度低高板材断裂韧性影响因素公司概况碳板纤维含量测试板材断裂韧性影响因素总结与展望板材断裂韧性影响因素GIc起始值定义：载荷-位移曲线线性偏离点处（NL）；辅助设备第一次观察到嵌入物尖端出现分层点（VIS）；偏移/最大负载5（5/

12、max）点注意事项初始分层为聚四氟乙烯薄膜，厚度13微米，长度50mm；不建议使用非常低的a/h值，当a/h值10时，数据缩减程序可能不准确。板材断裂韧性影响因素修饰梁理论（MBT）改进柔度校准方法（MCC）P:载荷；a：分层长度；C：载荷线柔度：载荷线位移；h：样条厚度；A1：曲线斜率b：样条宽度；|：曲线与X轴截距板材断裂韧性影响因素452530.22670.24549.7709.6621332.79489.4775602658600.6928824.4358.881162534.6858.50200400600800005101520玻纤拉挤板断裂韧性（G1C,J/

13、m2）板材断裂韧性影响因素导流织物双轴织物 BX200764（G1c）平纹织物 WR200866（G1c）热熔织物 WR1211016（G1c）灌注树脂 环氧树脂（1）530（G1c）环氧树脂（2）764（G1c）环氧树脂（3）842（G1c）100:32100:28100:32板材断裂韧性影响因素 碳纤维拉挤板 碳玻混拉挤板 E8玻纤拉挤板 E7玻纤拉挤板 （8mm）E7玻纤拉挤板 （5mm）850 G1c812 G1c917 G1c786 G1c714 G1c板材断裂韧性影响因素2.0%脱模剂22.0%脱模剂11.5%脱模剂11.5%脱模剂22.0%脱模剂31.5%脱模剂3332 G1c509 G1c740 G1c452 G1c670 G1c228 G1c环氧酸酐环氧酸酐反应型反应型聚氨酯聚氨酯非反应型非反应型环氧酸酐环氧酸酐非反应型非反应型板材断裂韧性影响因素垂直板长度方向灌注沿着板长度方向灌注687 G1c764 G1c矩形截面V形截面670 G1c904 G1c板材断裂韧性影响因素影响断裂韧性的因素影响断裂韧性的因素导流织物树脂配比板材截面制样浸胶方向板材刚度脱模剂类型与用量总结与展望公司概况碳板纤维含量测试板材断裂韧性影响因素总结与展望总结与展望热塑拉挤板聚氨酯拉挤板后缘随形拉挤板纯碳导流织物腹板用拉挤粘接粱热塑腹板提质增效促发展，协调创新助双碳谢谢倾听THANKS