Materiály pro laminování rotorových listů
Vlákna:
Slouží jako výztuž v budoucím kompozitu.
- Uspořádání vláken:
- Jednosměrný pás - roving
- Jednosměrná tkanina
- 2D tkaniny
- Trojosé tkaniny
- 2D a 3D pleteniny
Nejpoužívanější jsou rovingy a 2D tkaniny. Tyto tkaniny dělíme podle typu vazby tkaniny, která je důležitá pro tvarování tkaniny ve formě.
- Nejpoužívanější typy vazeb tkanin:
- Plátěná vazba
- Keprová vazba
- Saténová vazba
Typy vazeb tkanin. Zleva - plátnová, keprová a saténová vazba
Skleněná vlákna: Vyrábějí se tažením z taveniny otvory v platině rychlostí 3-4 km/min. Průměr vláken je 9-15 mikrometrů. Vlákna jsou potažena lubrikační vrstvou chránící před poškozením. Vlákna jsou splétána do prstenců a používána jako rovingy, tkaniny, krátké sekané sklo (3-6 mm) a krátká vlákna (do 1 mm). Používá se jako hlavní materiál při výrobě rotorových listů větrných elektráren.
- Typy skleněných vláken:
- E-sklo.....bezalkalické sklo, nejběžnější materiál, s nejnižší cenou.
- R,S-sklo...má lepší mechanické vlastnosti (vyšší pevnost) a vyšší cenu.
- D-sklo.....borosilikátové sklo s dielektrickými vlastnostmi.
- C-sklo.....s vyšší chemickou odolností.
Vlastnosti skleněných vláken:
|
složení
|
Jednotka
|
E-sklo
|
S-sklo
|
D-sklo
|
C-sklo
|
|
SiO2
|
%
|
53-55
|
60
|
72-75
|
60-65
|
|
Al2O3
|
%
|
14-15
|
24
|
-
|
<6
|
|
B2O3
|
%
|
6-8
|
-
|
<23
|
<7
|
|
CaO
|
%
|
17-22
|
9
|
-
|
14
|
|
MgO
|
%
|
<5
|
6
|
-
|
<3
|
|
K2O,Na2O
|
%
|
<1
|
<0,5
|
<4
|
8-10
|
|
Ost.oxidy
|
%
|
1
|
-
|
<1
|
<1,5
|
|
Hustota
|
g/cm3
|
2,6
|
2,53
|
2,14
|
2,45
|
|
Pev. v tahu
|
MPa
|
3400
|
4400
|
2500
|
3100
|
|
E-modul Rm
|
GPa
|
73
|
86
|
55
|
70
|
|
Tažnost
|
%
|
3,5-4
|
4,5
|
3
|
3,5-4
|
|
Spec.el.odpor
|
ohm/cm
|
1015
|
1014-1015
|
-
|
1014-1018
|
|
Koef.Tep.rozt.
|
10E-6K
|
5
|
4
|
2-3
|
7,2
|
Aramidová vlákna: Aromatický polyamid dodávaný na trh pod obchodním názvem Kevlar® nebo Twaron®. Jsou vyráběna tažením z krystalického roztoku polyparafenyl tereftalamidu v koncentrované kyselině sírové. Má nejlepší rázovou houževnatost, nejnižší hustotu, velmi dobré pevnostní parametry a tlumí vibrace. Je odolné plameni, samozhášivé a netaví se. Vlákna jsou chemicky odolná a mají lepší dielektrické vlastnosti než vlákna skleněná.
- Typy aramidových vláken:
- Vysokomodulové - vlákna Kevlar 49®nebo Twaron HM® jsou určena pro letecké aplikace.
- Nízkomodulové - vlákna Kevlar 29®nebo Twaron LM® jsou používána na ochranné prostředky jako jsou rukavice, neprůstřelné vesty, ale také například na lana.
Vlastnosti aramidových vláken:
|
|
Jednotka
|
Nízkomodulová (LM)
|
Vysokomodulová (HM)
|
|
Hustota
|
g/cm3
|
1,44
|
1,45
|
|
Pev. v tahu
|
MPa
|
2800
|
2900
|
|
E-modul Rm
|
GPa
|
59
|
127
|
|
Tažnost
|
%
|
4
|
1,9
|
|
Spec.el.odpor
|
ohm/cm
|
1015
|
1015
|
|
Koef.tep.rozt.
|
10E-6K
|
-2,3
|
-4,1
|
|
Absorpce vlhkosti
|
%
|
7
|
3,5
|
|
Výrobce
|
DuPont
|
Kevlar 29
|
Kevlar 49
|
Materiály jader
Nekovová jádra dělíme:
- pěny
- buněčná jádra
Nejznámějším nekovovým buněčným jádrem je Nomexové jádro, tvořené aramidovými vlákny nanášenými na papír. Po vytvrzení pryskyřice se expanduje celý blok, který se znovu máčí do pryskyřice a znovu vytvrdí v peci.
- Pěny dělíme do dvou skupin podle struktury buněk:
- s uzavřenými buňkami
- s otevřenými buňkami
Pěny s otevřenou buněčnou strukturou nejsou pro letecké aplikace vhodné, pro snadné pronikání vlhkosti do konstrukce. Pěny s uzavřenými buňkami jsou dvojího druhu - nadouvané a syntaktické. Bloky pěnového materiálu jsou rozřezány na desky pásovou pilou nebo odporovým drátem. Nejpoužívanější konstrukční pěny jsou polystyren (styrofoam), polymetalakrylimid (rohacell) a polyuretan.
Vlastnosti konstrukční pěny Rohacell:
Vlastnosti konstrukční pěny Rohacell:
|
Vlastnosti
|
Jednotka
|
Rohacell 51 WF
|
Rohacell 71 WF
|
Rohacell 110 WF
|
Rohacell 200 WF
|
|
Hustota
|
kg/m3
|
52
|
75
|
110
|
205
|
|
Pevnost v tlaku
|
MPa
|
0,4
|
1,05
|
2,2
|
6,4
|
|
Pevnost ve smyku
|
MPa
|
0,5
|
1
|
1,75
|
3,6
|
|
E-modul
|
MPa
|
45
|
75
|
135
|
270
|
|
Smykový modul
|
MPa
|
14
|
24
|
40
|
100
|
|
Vlastnosti
|
Jednotka
|
Rohacell 31 A
|
Rohacell 51 A
|
Rohacell 71 A
|
|
Hustota
|
kg/m3
|
32
|
52
|
75
|
|
Pevnost v tlaku
|
MPa
|
0,3
|
0,7
|
1,3
|
|
Pevnost ve smyku
|
MPa
|
0,3
|
0,6
|
0,9
|
|
E-modul
|
MPa
|
26
|
45
|
75
|
|
Smykový modul
|
MPa
|
8
|
13
|
22
|
