河南电力研究院推出导线防覆冰涂料技术

前不久,河南电力试验研究院组织召开了输电线路防覆冰涂料技术交流会。参加会议的有山东海洋化工研究院、威能诚通科技（北京）有限公司、北京鼎鑫艾华科贸有限责任公司等相关单位。研究院介绍了覆冰与舞动情况以及结合真型输电线路综合实验基地的建设所提出的防覆冰涂料试验方案。输电线路的覆冰和积雪以及由此衍生的导线舞动已经严重威胁着电力及通信网络的安全运行。在众多的防覆冰措施中,防覆冰涂料是一种长期、高效、方便、经济而切实可行的方法。     

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。     

极地航行船舶防覆冰涂层研究进展

两极地区是未来重要的能源和资源基地。然而,极地长年低温多冰,极大限制了我国对两极地区的科学考察、商业航运和能源开发进程。因此,发展长效稳定的防覆冰技术是推进极地发展战略的关键。系统阐明了船舶在极地航行过程中面临的结冰困境,分析了船舶积冰的类型,总结了目前解决船舶覆冰问题的多种防除冰技术及发展现状,包括主动防除冰技术（机械除冰、超声导波除冰、加热除冰、化学熔融除冰等）和被动防覆冰涂层技术（气体润滑防覆冰涂层、液体润滑防覆冰涂层、“类液体”润滑防覆冰涂层、界面可控断裂防覆冰涂层等）,同时对各技术在极地船舶防冰应用中的优缺点和可行性进行了深入分析。展望了船舶装备对特种防冰涂层的关键需求,提出主、被动协同除冰技术是实现极地船舶防覆冰的重要策略。     

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。     

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.     

硅橡胶涂料的研究进展

硅橡胶涂料是一种应用十分广泛的多功能涂料。概述了硅橡胶涂料的优点，包括表面能低、机械性能和热性能稳定、耐腐蚀、阻燃等。同时归纳了硅橡胶涂料在改性过程中存在的问题，包括与无机纳米粒子相容性较差，表面处理步骤繁琐等。在此基础上，重点综述了近年来改性硅橡胶涂料在防覆冰、自清洁、阻燃、防腐蚀领域的研究进展。防覆冰硅橡胶涂料改性方式主要有添加纳米粒子改性、添加聚合物改性、对涂层进行表面处理等，同时介绍了表面形貌对结冰机理的影响；自清洁硅橡胶涂料主要通过表面处理、添加纳米粒子或聚合物改性制备；阻燃硅橡胶涂料可以与其他阻燃剂复配使用，同时也能赋予涂覆物自清洁性能；防腐蚀硅橡胶涂料可以通过添加聚合物形成交联网络、添加纳米粒子改性或等离子体氧化制得。针对应用于不同领域的硅橡胶涂料，分别从改性方式的可操作性，添加不同组分对所制备涂料结构与性能的影响，涂料的多功能化等方面进行了归纳，最后展望了硅橡胶涂料未来的研究方向。     

项目鉴定

"输变电工程防腐材料研究"通过验收2012年2月16日,中国电科院电工与新材料研究所承担的国家电网公司科技项目"输变电工程防腐材料研究"顺利通过专家验收。验收专家组一致同意通过验收,认为该项目研究成果在接地用铜覆钢及放热焊剂、螺栓热浸镀锌铝镁稀土新型合金镀层、水性防腐涂料、重防腐涂料及电力脂研究等方面达到     

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。     

超疏水涂料的制备及其防覆冰性能

基于室温硫化硅橡胶(RTV)技术,以端羟基聚硅氧烷(107 硅橡胶)为成膜树脂,添加纳米二氧化硅粒子,在室温下制备出超疏水涂层,对其表面形貌和疏水性进行了表征和分析。结果表明,涂层表面具有类似荷叶的微米-纳米双重结构,其水滴静态接触角可达165°,滚动角仅为3. 8°。通过覆冰试验发现,超疏水涂层在初期阶段降低了覆冰的增长速率,具有明显的防覆冰效果。     

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.     

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。     

“输变电工程防腐材料研究”通过验收

2012年2月16日，中国电科院电工与新材料研究所承担的国家电网公司科技项目“输变电工程防腐材料研究”顺利通过专家验收。验收专家组一致同意通过验收，认为该项目研究成果在接地用铜覆钢及放热焊剂、螺栓热浸镀锌铝镁稀土新型合金镀层、水性防腐涂料、重防腐涂料及电力脂研究等方面达到了国际先进水平。     

配电网线路防结冰涂层构筑及其性能评价

随着我国电力系统的发展,配电网线路已经完成了多地域全覆盖,这其中必须承受广域多环境的不利影响,其中覆冰问题带来的负面影响尤为严重。使用疏水性涂层可以有效地预防配电网线路产生覆冰,与传统的机械、热力除冰法相比更节约人力和物力。因此,适用于线路的疏水涂层是现阶段改善配电网覆冰问题的研究重点。通过引入聚二甲基硅氧烷(PDMS)和SiO_2成分到环氧树脂中,成功制备了接触角大于145°的涂层,不仅显著优化了环氧涂层疏水性能,而且适用于铝绞线表面涂装。通过模拟低温和滴水自然覆冰条件,对比分析了涂覆不同疏水性能导线样品的表面覆冰质量、厚度及形貌等数据。结果表明,在-5℃时,涂覆添加有PDMS和SiO_2的环氧树脂涂层导线覆冰质量与原始导线相比降低了66.8%;如此的疏水涂层能够改变导线结冰的形貌,使总覆冰中冰挂质量的比例提升4%～6%,集中在导线下侧的冰挂更有利于配合机械法和热力融冰法进行清除。     

中科院海洋所“环境友好型海洋防腐蚀和防附着新技术开发与产品化”通过中期检查

正日前,由中国科学院海洋研究所张盾研究员主持的国家公益项目"环境友好型海洋防腐蚀和防附着新技术开发与产品化"顺利通过中期检查,并获评优秀。该项目针对我国目前海洋长效防护材料技术落后和迫切需要解决防污涂料中的DDT、TBT污染源头问题的现状,旨在突破国外专利技术壁垒,形成具有我国自主知识产权的高延展性绿色新型钢筋混凝土涂料技术,开发出具有自主知识产权的基于材料结构特性的新型海洋防附着涂层材料,努力实现量产并在海洋构筑物、船舶、平台等海洋设施上应用和推广。     

覆冰损伤后天然超疏水表面湿润性恢复机理研究

目的 针对目前缺乏超疏水表面损伤后的湿润性恢复机理,揭示覆冰损伤后天然超疏水表面湿润性的恢复机理,以期为制备自恢复超疏水表面提供理论依据。方法 将荷叶置于低温低压人工试验室中,在不同“覆冰–脱冰”循环损伤次数后,使用共聚焦显微镜分别测量样品的湿润性、粗糙度,分别评价荷叶植株在“覆冰–脱冰”损伤后的湿润性及表面粗糙度的恢复过程,根据恢复过程特征分析恢复机理。结果 经“覆冰–脱冰”循环处理后的样品,其静态接触角降至105.34°~123.07°,滚动角增至39.5°~70.2°,表面算术平均高度（Sa）降至3.123~2.624 μm,表面均方根高度（Sq）降至3.542~3.113 μm;对于“覆冰–脱冰”循环损伤1次的荷叶植株,在48 h后其静态接触角恢复到150°以上。滚动角在24 h后降至10°以下。经3次“覆冰–脱冰”循环（约72 h）后,静态接触角、滚动角恢复到初始值。经过5次“覆冰–脱冰”循环损伤后,荷叶无法完成恢复过程,部分恢复湿润性后逐渐枯萎。结论 荷叶表面的静态接触角和滚动角恢复过程由表皮细胞重新扩张、表皮蜡层恢复2个因素决定。植株存活且表面局部损伤后,其静态接触角和滚动角都完全恢复,静态接触角更依赖于植物细胞和表皮蜡层所形成的微观粗糙度,而滚动角更依赖于微观粗糙度之上的纳观粗糙度,即滚动角比静态接触角更依赖于纳观粗糙度的恢复。     

风力机叶片覆冰翼型气动性能的数值模拟

以某1.5 MW风机叶片S818翼型为研究对象,建立了翼型流场有限元分析模型。采用基于Reynolds平均的Navier Stokes不可压缩粘性方程作为流动控制方程,对无冰翼型、霜冰、弦长冰及角冰翼型进行数值模拟分析,得到了-2°-20°攻角下不同厚度叶片翼型的升阻比、速度矢量和表面压力分布。研究结果表明：覆冰越厚,翼型的最大升阻比降幅越大。对于弦长冰和角冰在厚度达到一定值时,使得升阻比损失产生较大的突变。在覆冰厚度都为10 mm时,角冰的最大升阻比减幅最大,达到22.04%;其次是弦长冰为11.97%,霜冰的最小为6.41%。同时结冰后的翼型会提前进入失速区,导致桨叶气动性能恶化,降低了风机的功率系数。     

北方院风力发电机筒防腐蚀涂料获科技进步奖

<正>据甘肃省科学技术奖励委员会办公室公布的2010年甘肃省科学技术奖的评审结果,北方涂料工业研究设计院主持研制的"风力发电机塔筒防腐蚀涂料"项目荣获了甘肃省科技进步三等奖,作为国内最早的涂料颜料研究开发机构,北方涂料工业研究设计院针对风力发电设备防腐保护,率先自主研发配套涂层材料。目前已研制出     

高温涂料保护熔覆与感应熔覆Ni60涂层的组织与性能比较

分别用高温涂料保护熔覆和感应熔覆两种方法在45钢表面制备了Ni60自熔性合金涂层,并用金相显微镜、XRD、SEM和显微硬度计等分析仪器对这2种熔覆层的组织结构和性能进行了分析比较。试验结果表明:在高温涂料保护熔覆过程中,高温保护涂料能够对基体和熔覆层起到很好的防氧化保护作用,熔覆层表面平整、组织致密、与基体之间结合牢固。通过对高温涂料保护熔覆后的试样进行正火处理,可以改善基体的组织和性能,消除因高温熔覆对基体材料带来的不利影响。与感应熔覆相比,高温涂料保护熔覆层质量好,熔覆设备投资少,可以对各种形状的零件表面进行熔覆处理,是一种高效节能的熔覆处理新技术。     

低冰粘附力涂层的设计与制备技术研究进展

基于飞机快速、高效除冰的目的,设计与制备低冰粘附力的涂层,以期实现较低(甚至超低)的冰层粘附强度,减轻对现有高能耗主动防/除冰技术的依赖程度.总结了现有疏冰涂层的发展历程,基于不同涂层的防覆冰机理,以冰粘附性能或除冰外力作为主要技术指标来评估涂层的防/除冰性能,依次阐明了超疏水涂层、超润滑涂层和低界面韧性涂层的除冰机理,具体介绍了三者的疏水/冰效果,对比分析了各自的优劣性.其中重点阐述了低界面韧性涂层大面积除冰的优势,即在大面积结冰条件下,以冰层剪切粘附强度定义的(超)疏冰涂层材料,其除冰外力都受限于结冰面积,随着结冰面积的增加而成比例增加.但新型的低界面韧性涂层通过诱导材料表面萌生固-冰界面微裂纹,降低其界面断裂韧性,使得微裂纹在较低的除冰外力(甚至冰层自身重力)作用下快速扩展,从而实现冰层脱离.以此总结了设计、制备新型(超)疏冰涂层的方法,展望了低冰粘附力涂层在防/除冰领域的发展方向.     

核电站防海生物涂料施工建议

防止海生物附着的防海生物涂料已在国内核电站广泛应用。目前市面上的防海生物涂料种类繁多,但在选型和应用中疏于管理,导致防海生物涂料耗损快、消耗大、成本高等一系列问题。本文首先介绍了防海生物涂料的种类及原理,重点讲述无锡自抛光防海生物涂料和低表面能防海生物涂料的实际应用情况并结合核电站施工质量控制、维修等方面,提出了关于核电站防海生物涂料施工的一些建议及对策。