防冻液的防腐蚀性能研究

关于防冻液的防冻性能研究颇多，然而防冻液本身对设备的腐蚀性则被重视得不够。本文分析了水循环系统构件的腐蚀机理、危害，阐述了防冻剂组成成分及依据性能要求确定最佳配方之方法，介绍了研制出的防垢防腐防冻刑的优良性能与检测实验结果及现场应用情况，重点探究了防冻液组分中加入复合缓蚀剂的作用机理。     

钢的绿色防锈抑断缓蚀剂的研制Ⅰ--在3.5%NaCl水溶液中的防锈性能

概述了研制的环保型缓蚀剂(替代铬酸盐)在3．5％NaCl水溶液中对5种常用钢的防锈性能：在中性和酸性的3．5％NaCl水溶液中，它们的防锈性好于铬酸盐；在碱性溶液中的防锈性略低于铬酸盐；在中性溶液中，当缓蚀剂的浓度低于100mg／L或介质的温度高于150℃时，缓蚀能力明显下降。     

掺杂纳米钛导静电涂层的耐蚀性能

采用电化学阻抗技术(EIS)研究了掺杂纳米钛导静电涂层在3.5％ NaCl水溶液中的耐蚀性能.与参考涂层相比,掺杂纳米钛涂层在短时期内具有更好的防腐蚀性能,而且在腐蚀溶液中浸泡一段时间后阻抗值有明显回升现象.长时间试验后两种涂层耐蚀性能逐渐趋于相当,都有稳定而良好的防腐蚀性能.     

L-半胱氨酸/ZnO缓蚀剂对3102铝合金在碱性溶液中电化学性能的影响

选用防锈铝合金3102作为铝空气电池阳极材料,研究有机/无机复合缓蚀剂L-半胱氨酸/Zn O对3102铝合金在4 mol/L Na OH溶液中腐蚀及放电性能的影响。结果表明:复合缓蚀剂明显降低了3102铝合金的自腐蚀速率。在Na OH及Na OH/L-半胱氨酸溶液中,铝阳极溶解由电荷转移控制;而在含Zn O的溶液中,铝阳极的溶解由锌盐及腐蚀产物的扩散控制。在4 mol/L Na OH碱性溶液中添加L-半胱氨酸/Zn O复合缓蚀剂,3102铝合金作为阳极材料的铝空气电池的放电性能明显得到改善。     

铁红—酚醛船底漆中缓蚀剂的研究

在铁红－酚醛船底漆中，加入一种芳香基羧酸类化合物或一种肟类化合物作为涂层缓蚀剂，经电化学方法及常规腐蚀实验评定，证明它们在３％的ＮａＣｌ溶液中的耐蚀性能，较之未加缓蚀剂的涂装钢样均有不同程度的提高。     

缓蚀剂防腐蚀技术在中原油田的研究与应用

本文主要分析了高含水油井在应用缓蚀剂防腐蚀时药剂的适应性对防腐蚀效果的影响,对缓蚀剂的适应性进行了系统的分析研究和现场应用评价,对缓蚀剂防腐蚀技术在高含水油井中的应用有较好的指导作用。     

水溶液中Cl^—对钢铁腐蚀的影响及其对策

讨论了水溶液中Ｃｌ对钢铁腐蚀的影响，研制了六种性能优良的新型缓蚀剂。     

负载植酸钠的壳聚糖微球改性水性涂层制备及防腐蚀性能研究

目的将负载缓蚀剂植酸钠的多孔壳聚糖微球添加到水性聚丙烯酸涂层中,研究涂层改性后的防腐蚀性能。方法利用油包水(W/O)乳化固化法制备壳聚糖微球,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)研究微球的形貌性征。利用负压-浸渍法将缓蚀剂植酸钠负载到壳聚糖微球中,并利用热重分析(TGA)研究缓蚀剂的负载率。将负载缓蚀剂的微球按照质量分数5%添加到水性涂层中,利用电化学阻抗谱(EIS)研究涂层改性后的防腐蚀性能。结果 SEM图像表明,壳聚糖微球成球性良好,粒径为20~30μm。FT-IR及XRD结果表明,交联剂香草醛通过希夫碱反应以及氢键作用对壳聚糖进行交联,使得壳聚糖微球固化,并且结晶度降低。TGA结果表明,缓蚀剂植酸钠的负载率为25.79%。EIS结果表明,经负载缓蚀剂的壳聚糖微球改性后的水性聚丙烯酸涂层电荷转移电阻增加。结论水性聚丙烯酸涂层中的多孔壳聚糖控制植酸钠的释放,提高了缓蚀剂的利用率,改性后的涂层防腐蚀性能得到了提高。     

1-十四烷基-4-羟甲基-1,2,3-三唑盐酸缓蚀剂的性能及机理研究

采用失重法、电化学测试法研究了1-十四烷基-4-羟甲基-1,2,3-三唑作为一种盐酸缓蚀剂的缓蚀性能及作用机理,并通过扫描电镜对加入不同浓度缓蚀剂的盐酸溶液中的钢片在腐蚀实验前后的表面状态进行了分析。同时研究了缓蚀剂分子在钢片表面的吸附规律并对相关的拟合参数进行了计算。结果表明,该三唑缓蚀剂是一种阴极抑制的缓蚀剂,其钢片表面的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,是一种典型的单分子层吸附。所合成的烷基三唑缓蚀剂具有优秀的缓蚀性能及较好的抗温性能。     

聚苯胺丙烯酸涂层的防腐蚀性能

制备了本征态聚苯胺质量分数分别为0%、1%、3%、5%及10%的聚苯胺丙烯酸防腐蚀涂层,通过在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱测试及在3%NaCl溶液中的常温浸泡试验对比了其防腐蚀性能。研究表明聚苯胺含量对涂层的防腐蚀性能有较大影响,涂层中聚苯胺含量较小时,随着聚苯胺含量的增加,涂层的防腐蚀性能相应提高,而随着聚苯胺含量的进一步增加,涂层的防腐效果开始下降。聚苯胺质量分数为3%时,涂层具有最佳的防腐蚀性能。     

防冰涂层材料及电力材料防覆冰应用的研究进展

防冰涂层材料可有效减轻自然界结冰现象的影响,其通过防冰材料低表面能或高润滑性的特点,降低在低温严寒天气条件下物体表面冰的粘附强度,延迟材料覆冰时间,减少表面覆冰量,在保护电力材料免受冰冻灾害影响方面有着重要应用价值.基于热喷涂法制备的复合型表面防冰涂层材料,以及主被动相结合的防覆冰方法,是未来电力材料防覆冰应用发展的重要方向.然而截止目前,有关复合型表面防冰涂层材料的热喷涂制备,以及涂层在电力材料防冰中应用的研究进展综述鲜见报道.从超疏水材料与光热、电热除冰相结合的除冰方式,及超疏水-超润滑复合材料实现防冰除冰的角度出发,对近年来国内外复合防冰涂层的制备及性能的研究进展进行了综述,并重点讨论了适合于热喷涂制备的复合型涂层的防冰除冰效果.最后,讨论了超疏水防冰涂层、复合型防冰涂层在电力材料表面防覆冰方面应用的研究进展,并对热喷涂法制备防冰涂层在的局限性问题进行了总结,对其应用前景进行了展望,希望在复合型防冰方面进一步开展研究,为电力材料表面防冰涂层的未来发展提供指导.     

仿生防冰表面研究进展

飞机、风电设备和输电线路等覆冰会降低工作效率,造成财产损失,严重时甚至威胁人民生命安全.仿生防冰表面具有低能耗、低污染等优点,成为国际研究热点.首先概述了仿生防冰表面的概念,根据作用机理将仿生防冰表面分为超疏水表面和超润滑表面.分别详细地介绍了两种防冰表面的防冰机理、仿生对象及制备技术.超疏水表面改变水的润湿状态,延迟水滴结冰,减小冰粘附强度,其仿生对象包括荷叶、水稻叶等,其制备技术包括光刻、等离子刻蚀等自上而下方法,及喷涂、化学气相沉积等自下而上方法.超润滑表面将固-气-液界面作用时的空气层替换为液体层,增强润滑,减小冰粘附,其仿生对象包括猪笼草、箭蛙皮肤等,其制备技术主要为多孔制备方法.随后介绍了仿生防冰表面技术的发展趋势.在保证表面疏水/冰性能的同时,直接或间接增强表面的稳定性和耐久性,构建具有良好环境适应性(如超双疏、柔性、透明、自清洁等)与防冰结合的多功能融合表面,是未来仿生防冰表面的重要发展趋势.最后,对当前仿生防冰表面的发展和挑战进行了展望.     

光热超疏水材料防除冰机理及应用研究进展

液滴的冻结、积聚往往会对生产、生活造成不利影响,降低设备的运行功效,甚至严重危害生命安全。相较于需要借助外力的主动式防除冰技术,超疏水表面优异的拒水性使其能够实现被动式防除冰,且无需消耗外部能量,从而受到广泛关注。在此基础上,光热超疏水表面结合了主动防除冰和被动防除冰两方面的优势,能在结冰过程的各个时期发挥作用。比如,在结冰前促进液滴的自清除,在结冰时升温表面、延缓成核,在结冰后加速融冰、快速除冰,从而实现节能且高效的固体表面防除冰。概述了超疏水表面的润湿特性和防除冰机理,重点介绍了不同种类光热材料的光热转化机理,包括基于分子热振动的碳纳米光热材料,基于纳米粒子等离激元效应的光热材料,以及基于电子?空穴对非辐射弛豫的半导体光热材料。总结了常用的提高光热转化效率的思路方法,并对比了各类光热超疏水表面在结冰、防冰、除冰及光热响应等方面的性能。最后,针对光热超疏水材料在制备和实际应用中可能存在的问题,分析了未来的发展方向与面临的挑战,为光热超疏水材料的进一步发展与应用提供思路。     

极端低温环境下防覆冰材料研究进展

表面覆冰和积雪广泛存在于日常生活及工业生产中,但在极端复杂低温环境下,工程设备表面严重积冰会影响其使役性能,常常导致高能耗或灾难事故发生。传统除冰技术如机械除冰、加热融冰以及喷洒化学试剂等效率低,费用高,作业危险性大,无法从根本上解决实际工程领域的覆冰难题。通过采用涂装功能防覆冰材料的策略,抑制或延缓材料表面覆冰的形成,降低表面冰层的结合强度和覆冰量,从源头上解决覆冰问题成为主要的研究方向。相比于传统物理法和化学法,该方法具有高效率、低能耗、简便易行等特点,具有较好的应用前景。基于此,在详细阐述了材料表界面润湿特性和防覆冰机理的基础上,综述了国内外极端低温环境下防覆冰材料的研究进展,并对固–液界面型、液–液界面型以及复合涂层材料等几类主要防覆冰材料的适用性及优缺点进行了对比和分析,最后指出了目前防覆冰材料应用面临的技术瓶颈,并对未来防覆冰材料的发展方向和趋势进行了展望,为极端低温环境防覆冰材料的设计和选择提供参考。     

疏水性微结构表面的抗结冰特性仿真研究

目的探究不同形状微结构表面的疏水、抗结冰特性,以及两者间的关系。方法基于有限体积法对液滴滴落至微结构表面的浸润和凝结过程进行仿真探究。首先建立了具有不同形状微沟槽表面的仿真模型,然后分析了不同微结构表面的疏水特性差异,最后根据不同微结构表面的水滴滴落凝结行为及内部流场的仿真研究,获得了微结构表面疏水性和疏冰性关系,揭示疏冰性产生的原因。结果矩形微结构表面液滴的接触角为109°,表现出疏水特性。锯齿形微结构表面液滴的接触角为162°,表现出超疏水特性。液滴在锯齿形微结构表面上20 ms后凝结率低于2%,抗结冰能力最强。普通表面上的液滴凝结率为4%,低于矩形表面上的6%。对比矩形表面与普通表面上的液滴凝结过程,矩形表面上液滴内部湍流动能是普通表面上液滴的5倍,经过20 ms后,普通表面上液滴近壁面温度下降30 K,同时矩形微结构表面上液滴近壁面温度仅下降10 K。结论具有微结构的表面能表现出疏水性,这种疏水性对抗结冰特性具有双重作用,一方面降低了液滴初期的凝结速度,另一方面加快了液滴在底层形成稳定冰层后的凝结速度。     

微纳复合沟槽形铝合金表面的结冰性能

为开发具有抗结冰性能的稳定性铝合金功能表面,采用高速电火花线切割加工技术(Wire cut electrical discharge machining,WEDM)在铝合金表面加工出沟槽形复合微结构,对其润湿性和结冰性能进行测试,并对机理进行分析。结果表明,铝合金表面构建的微纳复合微结构形成了"气垫"效应,减少了液滴与基底的接触面积,增加了液滴在材料表面的表观接触角。测试环境的温度和湿度由于分别改变了材料表面液滴的表面张力和液滴体积,从而改变了材料表面的润湿性。材料表面的润湿性对抗冰效果有重要影响,超疏水表面表现出优异的抗结冰性能,疏水表面次之。抗结冰机理分析发现,沟槽内微结构"捕获"的气体,减小了液滴与固体表面的实际接触面积,加大了液滴重心与冷表面间的距离,增大了形成冰核的热力学势垒,延长了结冰时间,使微结构表面具备一定的抗结冰效果。     

硅橡胶粉末/环氧树脂超疏水涂层的制备及其在架空导线抗结冰中的应用*

架空输电线路导线在服役过程中经常会受到覆冰影响,引发安全事故,我国是发生输电线路覆冰事故较多的国家之一, 为此针对架空导线开展抗结冰工作对保障电力系统安全运行具有重要意义。利用废旧硅橡胶复合绝缘子伞裙制备一种超疏水粉末,与环氧树脂按一定比例喷涂在玻璃基底上制备超疏水表面,其水接触角可达 154°。将制备的粉末喷涂在钢芯铝绞线表面上,对其自清洁、抗结冰及表面耐久性进行测试。研究结果表明：在低温环境下具有硅橡胶粉末 / 环氧树脂超疏水涂层的导线相比原始导线具有更好的抗结冰性能,在相同环境温度下,相同时间内其结冰量只有原始导线的一半,可以有效延缓结冰,且在光照、腐蚀、反复除冰的环境下,也具有抗冰耐久性。该制备方法简单可行、效率高,能实现废旧材料的循环利用, 可进一步应用于生产实践。     

高压线防冰除冰机器人的设计

为解决高压线覆冰现象的频繁发生,通过对当前各种除冰技术的分析和总结,提出了“防冰为先,防除兼备”的新型机器人除冰理念。在设计该机器人的整体结构的基础上,分别对机械、控制与传感三部分进行了规划与设计,确定了各部分的主要功能和实现方式。通过对制作样机的试验表明：该防冰除冰机器人结构与工艺设计合理,工作状况良好,适合于高压线除冰。     

输电线路超疏水防覆冰涂层研究进展

输电线路覆冰严重威胁着电力系统的安全运行,各种防覆冰技术的研究开发是对输电线路正常运行的有力保障。防覆冰涂层能够主动抑制和缓解输电线路覆冰的形成和增长,尤其超疏水涂层可延迟水滴在涂层表面的冻结,从而实现防覆冰,具有广阔的应用前景。探讨了表面状态与覆冰现象以及覆冰粘结强度之间的关系,指出超疏水涂层的覆冰状态与普通表面具有较大差别,覆冰粘结强度明显低于普通表面。超疏水涂层实现防覆冰功能的影响因素包括表面化学成分、表面结构与环境因素,而通过简单工艺构建有效超疏水表面是超疏水涂层推广应用的关键。基于对超疏水表面防覆冰机理的分析,可知超疏水涂层具有巨大的防覆冰功能潜能,通过控制组织结构使其适应各种温度等环境因素是目前亟需解决的问题。     

机械表面超疏水防冰技术应用研究进展北大核心

在工业领域,机械设备表面覆冰会极大地影响设备的使用,甚至会造成严重的事故。研究表明:在机械表面上构筑超疏水表面能够有效抑制和延缓结冰的发生。这种新型的被动防冰方法,具有耗能低、防冰效果优良等优点,展现出了良好应用前景。阐述超疏水表面的疏水原理,总结常用制备超疏水表面的材料和方法,重点综述了超疏水表面防冰的3种作用机制,以及现阶段提高超疏水表面机械稳态性的研究进展。