——偏航制动衬垫的研发

　　能源是人类赖以生存的物质基础，是经济和社会发展的重要资源。风力发电（简称“风电”）作为一种取之不尽、用之不竭的可再生绿色能源，近年来风力发电的研究、开发和应用得到了快速的发展，风力发电因自身的独特优势，在各种新能源技术和应用的竞争中脱颖而出，成为全球最受关注和追捧的新能源产业之一。

　　偏航制动器是风电装备系统中的关键制动系统之一，而风电偏航制动系统中的核心部件为制动摩擦材料，制动摩擦材料的好坏将严重影响风电机组的安全性能、工作效率和发电成本。具有机械性能高、摩擦稳定性好和耐磨损性能强的摩擦材料，是风电安全制动的重要技术保证和不可或缺的技术前提。

　　近年来，在国内风电产业快速发展的同时，风电制动摩擦材料的制备新技术、新方法也得到了一定程度的快速发展。然而，风电制动摩擦材料仍存在一些问题，比如偏航制动的摩擦振动噪音、主机舱运行制动的自燃、偏航制动摩擦对偶严重划伤等，就国内目前的技术发展水平仍然难与国外先进技术相抗衡。为了确保风电机组的安全稳定运行，国内风电制动系统多数依赖国外进口，从而大大增加了发电成本，同时增加了售后服务和维修成本。总之，国内制动摩擦材料与风电行业快速发展还不相适应，与国家风力发电产业战略需求仍然存在明显的差距。

　　因此，自2013年3月至2014年5月本项目以偏航制动摩擦材料为研究对象，着重开展适合风电装备工况下的绿色环保制动摩擦材料的开发与研制，研究制动摩擦材料在动力学、传热学、振动噪声、盐雾、风沙等影响因素下的界面响应及损伤演化规律，分析偏航制动摩擦材料失效成因和诱导机制。这些研究结果将对提高风电偏航制动装置的技术水平具有关键性的作用和重要实际应用价值，对制动摩擦材料行业技术提高的意义也是显而易见的。

　　针对风电制动系统偏航摩擦材料热疲劳、断裂、磨损不均匀以及制动系统在服役过程中噪声大等问题，结合风电系统复杂的服役工况，采用数值模拟技术和试验研究，分析制动器系统的温度分布、温升速率等对摩擦材料制动性能的影响规律，研究风电装备偏航系统动力学响应对制动系统振动特性的作用机制，提出了摩擦材料的动力学性能要求，并讨论了盐雾、风沙等工况下，制动系统结构件的表面特性、磨损和断裂的机理，探讨热场、应力场等综合因素作用下的典型摩擦材料界面的性能，为减少材料磨损和制动噪声提供了材料设计的依据。