第661章 南山化学爆发了,材料学的新突破

    第661章 南山化学爆发了,材料学的新突破 (第1/3页)

    南山集团围攻诺基亚的事情,注定是需要一定的时间,才能这一代巨头落幕。

    不过,曹阳的注意力,却是被另外一个重要的进展给吸引了。

    南山化学顺利的研发出了符合风电叶片需要的泡沫材料。

    这可是一个不简单的成绩。

    风电产业上游材料中,叶片是最昂贵也是最重要的部件,其成本约占风力发电系统总成本的30%。

    从风电叶片结构来看,主要由增强材料、夹芯材料、基体材料、表面涂料及不同部分之间的结构胶组成。

    目前陆上风机主流为玻纤叶片,即主梁、壳体、叶根结构使用玻璃纤维。

    海上风机使用的叶片则将主梁材料替换为碳纤维,以满足大型叶片轻量化需求。原材料成本占叶片总成本75%左右,其中增强纤维、基体树脂、芯材占比较高。

    早期叶片使用的增强材料原材料较为单一,基材以环氧树脂为主,增强材料以玻璃纤维为主,芯材以轻木为主。

    随着叶片长度提高,整体形变控制难度增大,为避免发生刮塔、扫塔事故,对材料比模量和比强度要求增加,早期厂家通过玻纤材料更新提高强度和模量,但增幅已逐渐达到极限。

    所以去年南山碳纤维进入到风电叶片之后,大幅度的增加了碳纤维的用量,解决了叶片材料的不少课题。

    毕竟,碳纤维模量比玻纤高3-8倍、比重约小30%,可同时满足叶片大型化、轻量化的需求。

    但是这主要解决的是增强材料,也就是芯材的问题。

    整个叶片不可能全部都使用碳纤维,毕竟那样子的成本太高,没有几家企业用得起。

    并且芯材使用了碳纤维之后,夹芯材料其实是可以使用比碳纤维更便宜、更轻的材料

    这样对整个风电叶片来说是有好处的。

    目前在风电叶片中所使用的夹芯材料,主要包括巴沙木、PVC泡沫、PET泡沫等。

    南山碳纤维生产的风电叶片,自然也是如此。

    不过,这三种材料,目前全部都是依赖进口,这肯定是不符合曹阳100%国产化的要求。

    所以不管是南山碳纤维那边,还是南山化学那边,最近一年都在努力寻找合适的国产材料方案。

    在大家的印象里,木头往往是庞大又笨重的,并且生长得十分缓慢。

    但是,有这样一种植物,它创下过吉尼斯世界纪录,被称为“世界上最轻的木”,也是“世界上生长最快的树”,这种树木就叫做“巴沙木”。

    巴沙木是一种生长在美洲热带森林里的轻木,叶片像梧桐,呈心脏形状,五片黄白色的花瓣像芙蓉花,果实裂开像棉花,广泛分布于南美洲的雨林地区,一般生长在树木最高处的地方。

    它的生长速度极快,一年内可以生长五六米,因此被称为“世界上生长最快的树”。

    除生长速度外,巴沙木还有着一个天生优异于其他树种的优势——重量!

    巴沙木每立方厘米只有0.1克重,是同体积水的重量的十分之一,因此被称为“世界上最轻的木”。

    巴沙木的材质很轻、生长速度也快,但结构却十分牢固,具有密度小、强度好、易加工、不被蛀、生长速度快等神奇的优点,常适合制作小型船舶、航模、冲浪板、浮标、乐器等产品。

    风电叶片自然也是巴沙木的最佳应用市场之一。

    不过,这种材料华夏不生产,供应不稳定,并且这几年价格也在上涨。

    这么一来,比巴沙木更轻的泡沫材料,就开始代替它了。

    “曹总,PVC泡沫,又称闭孔聚氯乙烯泡沫材料,以聚氯乙烯树脂为主要原材料,加入高分子改性剂、发泡剂等辅助材料制成。”

    “PVC泡沫是一种闭孔型柔软的泡体,具有良好的冲击吸收性和机械性能,是高性能夹层结构最常用的芯材之一,被广泛应用于风电叶片、船舶游艇、车辆、航空航天、轨道交通等领域。”

    “虽然PVC泡沫的工艺温度在-240℃~100℃,但是长期承受温度在-240℃~80℃的时候,PVC的变色很有可能出现碳化的现象,严重可导致芯材烧焦,造成叶片报废。”

    “在中东那边就出现过这样子的案例,所以行业内目前最先进的是PET泡沫。”

    “另外方面,PVC泡沫属于热固性聚合物;PET泡沫属于热塑性聚合物,也就是说PVC泡沫不可以回收利用,而PET可以利用。”

    “这种情况很多欧美客户那边都是很在意的。”

    “所以我们这一次直接研发的就是PET泡沫,根据现在的测试结果,完全可以满足风电叶片的材料需求。”

    赖远鸿现在的心情非常的不错。

    南山化学这些年拿得出手的成绩不是很多,他这个负责人的压力也是有点大。

    不过材料这个领域,出成绩有的时候跟你的努力还真不一定就直接关系,还需要一点点的运气。

    “泡沫材料这种东西,市场上不是很常见的吗?”

    “我们直接从市面上购买是不是就可以了?”

    曹阳问了一个许多人都认为理所当然的问题。

    毕竟泡沫这个东西随处可见,没法让人轻易的感受到它的技术含量。

    “泡沫和泡沫之间的差异是非常大的,PET泡沫具有多方面的特殊性。”

    “比如高质量的性能、优异的耐高温绝热性能,还有很好的耐化学性和耐油性。“

    “除此之外,它良好的孔位结构,有利于加工的工艺性能,都是很关键的。”

    “还有一点,PET泡沫表面光滑、高刚性和压缩性能造就了强悍的力学与抗疲劳性能,这一点对于风机叶片极其重要。”

    赖远鸿不厌其烦的给曹阳普及了一下PET泡沫材料的不凡。

    虽然南山化学是直接从市面上直接购买了普通的PET材,经过了特殊的改性加工之后才有了适合加工成为风电叶片的PET泡沫材。

    这个过程看起来比较简单,可就是这么“简单”的一个工艺,国内却是搞不定。

    其实不仅PET泡沫如此,还有不少高端的树脂材料都是如此。

    别看PP、ABS、PET等各种材料,华夏的产量都很高。

    但是基于这些材料进一步拓展生产出来的高性能树脂材料,国内就有许多生产不出来了。

    “我们现在还需要进口的材料,好像大部分都是特殊

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