我們都知道，現(xiàn)在對風(fēng)機葉片的保護(hù)措施主要是在其表面上進(jìn)行涂層，盡管這樣可以提高葉片的性能，但是由于風(fēng)機所處環(huán)境的惡劣，比如說酸的腐蝕，沙粒的磨損等都會使風(fēng)機葉片上面的涂料受到損傷。
九洲風(fēng)機觀察到由于涂層是涂在金屬的風(fēng)機葉片上，風(fēng)機葉片在受到沙粒磨損和酸腐蝕時，亦或是風(fēng)機葉片整體受到拉伸時，骨架和涂料的變形情況相同，僅是風(fēng)機的涂料受到損傷，故而，可以暫且不考慮內(nèi)在的金屬骨架，只去研究金屬骨架外部的涂層材料的狀況。
1、材料和試件
實驗材料為玻璃纖維強化環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂的拉伸模量為2.9GPa，拉伸強度為65.5MPa，拉伸斷裂應(yīng)變?yōu)?.2%，密度為1.25g/L。
試件為模壓成形的復(fù)合材料層合板，纖維鋪設(shè)角度為[+45°/-45°]。試件為矩形，尺寸為130mmx15mmx2.2mm。為了防止試件端部損傷，在試件的兩端粘接鋁片以保護(hù)試件。
2、循環(huán)加載實驗
循環(huán)加載實驗是指將試件加載到某一恒定的載荷，并在此載荷下讓試件承受不同次數(shù)的循環(huán)加載。因為風(fēng)機葉片在風(fēng)力的作用下會發(fā)生拉伸變形，這與將復(fù)合材料涂層進(jìn)行拉伸的情況類似，故而可以將涂層材料進(jìn)行單獨的拉伸實驗來研究其微觀損傷機理。本循環(huán)加載試驗是在INSTRON-5569電子材料萬能試驗機上完成的，加載的速度為10mm/min。機器的最高載荷值根據(jù)每組試件的靜態(tài)強度值確定，本實驗最高循環(huán)載荷取靜強度值的70%左右。整個實驗過程在計算機的控制下自動完成的，試件拉伸過程中的載荷-位移曲線、應(yīng)力-應(yīng)變曲線可直接通過計算機保存或輸出。
3、酸腐蝕實驗
酸腐蝕實驗是指將試件放置在某一特定的酸性環(huán)境中，并在此環(huán)境中保持一定長度的時間，隨后觀察在某一設(shè)備上觀察試件的腐蝕損傷情況。由于有的風(fēng)機是工作在沿海地區(qū)等腐蝕性比較大的環(huán)境中，故而也可以用酸溶液造成的酸性環(huán)境來近似模擬風(fēng)機所處的腐蝕環(huán)境。
4、微觀損傷觀察
微觀損傷分析在日本S-570掃描電子顯微鏡上進(jìn)行。將不同加載次數(shù)的層合板制成25mmx25mmx10mm的試件，并將進(jìn)行了酸腐蝕實驗的試件也制成相同大小的試件，對其表面進(jìn)行噴碳處理后用SEM觀察其微觀損傷形貌。
可見，通過對風(fēng)機葉片涂層材料的拉伸載荷實驗和酸腐蝕實驗，九洲風(fēng)機得到風(fēng)機葉片外表涂層材料失效的微觀機理主要有以下幾個面：涂層材料的基體的損傷、纖維強化相的損傷、纖維強化相和涂層材料基體界面的損傷等。
