一种绝缘子超疏水防覆冰涂层长期覆冰效果的机理分析

基于Wenzel、Cassie模型以及粗糙结构理论进一步探讨了文献[1]提出的超疏水涂层长期覆冰过程中的防冰效果以及覆冰机理,提出涂层表面产生最初的分散的覆冰颗粒的部分区域处于单重柱结构和Wenzel状态,随着覆冰时间的增长,覆冰重量及摩擦力导致此部分区域超疏水性能的破坏,使得最初产生的冰晶稳固化,冰晶不断捕获水滴,延伸、拉长和变厚,形成长期覆冰后的覆冰形貌。在此基础上,提出了改进涂层粗糙结构构建工艺的思路,为超疏水涂层研发人员提供工艺思路上的启发。     

超疏水自清洁涂层的研究进展

建筑外墙和玻璃常常因为外界粉尘、污水等附着而影响其美观及缩短使用寿命,受"荷叶效应"的启发,并基于表面形貌和化学组成的协同效应,人们制备出了超疏水自清洁涂层将有望解决上述难题。本文重点综述近几年超疏水自清洁涂层的研究进展:从超疏水涂层到超疏油涂层,再到超疏油-超亲水涂层。最后,对超疏水自清洁涂层的未来研究进行了展望。     

超疏水材料涂层对混凝土防覆冰性能的影响

通过超疏水涂层混凝土基本性能研究,得出表面接触角、冰层粘结力等是影响超疏水材料防冰效果的关键参数。通过结冰试验和疏冰试验对超疏水材料涂层性能进行分析。结果表明,超疏水材料涂层可以降低混凝土表面接触角,并进一步降低其结冰量,延长结冰时间,并降低冰层粘结力,从而有效改善混凝土的防覆冰性能。     

超疏水涂层对沥青路面防冰性能的影响

采用有机硅橡胶与表面改性过的微米/纳米粉末制备了超疏水涂层,研究了该涂层对于沥青路面防冰性能的影响.接触角测试结果表明,该超疏水涂层的接触角达到了160°;沥青混合料表面结冰温度试验结果表明,在同样降温条件下,相比于无涂层的沥青混合料试件,涂有超疏水涂层沥青混合料试件的表面水滴结冰时间延长了1.5倍;沥青混合料表面冰层黏结力试验结果表明,相比于无涂层的沥青混合料试件,涂有超疏水涂层沥青混合料试件的表面冰层黏结力在-5℃时减小了84%.     

生态修复用超疏水颗粒表面结构调控及环保性优化

以大漠沙为基材,通过对表面覆膜树脂用量和微/纳米级辅材掺量的复合调控,研究了颗粒表面结构对生态修复用超疏水颗粒疏水性和抗渗性的影响.针对生产制备过程中不可避免地会产生挥发性有机化合物这一问题,对比研究了疏水型碳酸钙和亲水型活性炭分别作为微米级辅材时生产过程中总挥发性有机化合物（TVOC）浓度的变化情况,并以此来表征超疏水颗粒的环保性.结果表明：纯树脂覆膜的试样仅具有疏水性,接触角约90.5°;表面粗糙结构的构建能够大大提高超疏水颗粒的疏水性和抗渗性,且表面二级粗糙结构优于一级粗糙结构,在达到超疏水效果时,具有表面二级粗糙结构的超疏水颗粒抗静水高度约为255 mm,具有表面一级粗糙结构的超疏水颗粒抗静水高度约为230 mm;TVOC吸附曲线表明,采用活性炭制备的超疏水颗粒具有超疏水性和环境友好性,空气中的TVOC质量浓度降低约86.7%.     

TA/SiO2疏水涂层及其对混凝土抗侵蚀性能的影响

基于贻贝仿生原理，成功制备了单宁酸（TA）/SiO₂疏水涂层，通过设置22组工艺组合，综合水接触角、电通量和表面微观结构，得到了涂层的最优制备工艺.针对最优制备工艺涂层，通过自然扩散试验研究了其对混凝土抗离子渗透性能的影响，并采用磨耗和酸碱腐蚀试验研究了涂层稳定性.结果表明，TA/SiO₂疏水涂层表面具有丰富的微纳米结构，水接触角达148.1°，至少能够减少75.31%的离子渗透进入混凝土，且稳定性优良.     

自洁净外墙建筑涂料

上海复旦大学国家教育部先进涂料工程研究中心承担的国家“863"项目——自洁净外墙建筑涂料研发课题,根据荷叶的自清洁原理,即荷叶表面上有细微且凹凸不平的纳米结构,运用先进技术使涂料在干燥成膜过程中在涂层表面形成类似荷叶的凹凸形貌。这种纳米涂层既可以使灰尘颗粒附着在涂层表面呈悬空状态,使水与涂层表面的接触角大大增加,有利于水珠在涂层表面的滚落;同时又根据涂层的自分层原理,将疏水性物质引入丙烯酸乳液中,使涂料在干燥成膜过程中自动分层,从而在涂层表面富集一层疏水层,进一步保证堆积或吸附的污染性微粒在风雨的冲刷下脱离涂…     

高强度建筑疏水材料的制备及其应用

采用环氧树脂为基础涂层,以纳米氧化铝构造粗糙度,然后以聚二甲基硅氧烷为低表面能物质对Al_2O_3/环氧树脂超疏水涂层进行浸涂,制备Al_2O_3/环氧树脂超疏水涂层;探讨Al_2O_3/环氧树脂超疏水涂层的耐热老化稳定性、耐酸碱性、耐溶剂性、冻融稳定性和机械稳定性,用Cassie理论对表面的润湿性讲行分析。结果表明:所制备的Al_2O_3/环氧树脂超疏水涂层水接触角达到156.7°,滚动角为4.9°;该超疏水涂层在经过高温、强酸、强碱溶液和有机溶剂处理后均能保持超疏水性,此外,该超疏水涂层也具有优异的机械性能,在经过水冲、刀划、胶带剥离和水煮30个摩擦循环后仍具有超疏水性。     

超疏水材料涂层对混凝土抗冻性能的影响

由于混凝土具有多孔特性易吸收水分,导致其抗冻耐久性较差。采用新型超疏水材料涂层可以改善混凝土的冻融破坏,提高其抗冻性能。采用水解缩合反应制备了纳米SiO_2颗粒,通过氟硅烷氟化法得到了超疏水溶液。随后通过水冻试验和盐冻试验测试了超疏水材料涂层对混凝土抗冻性能的影响。结果表明,超疏水材料涂层可以提升混凝土表面抗冻能力,防止水分向混凝土内部侵入,但不适用于未引气混凝土。因此,应对混凝土同时进行引气与超疏水涂层处理,以改善其内部孔隙结构,提升表面的疏水性能和抗冻性能。     

超疏水自清洁涂料制备及应用研究

构建表面微/纳米微观结构和降低表面能是制备超疏水自清洁表面的基本方法,但现有的表面超疏水化处理技术存在污染大、基底材料局限和费用高昂等缺点。为克服上述缺点,文章采用氟硅烷修饰二氧化钛纳米颗粒来制备可用于各种基底材料的超疏水涂料。该涂料可通过喷、刷、浸润等方式覆盖在各种材料表面(如玻璃、金属、织物、海绵等),从而使基底材料获得超疏水自清洁功能。该涂层在大厦外墙玻璃自清洁、大面积海面溢油回收等领域的应用价值较大。     

冰区线路绝缘子插花及“V”形串防冰闪研究

输电线路覆冰对电力系统的安全运行构成巨大威胁,尤其绝缘子串的覆冰闪络更是频繁造成线路跳闸,造成巨大的经济损失.用大盘径绝缘子代替某些原有绝缘子的插花方法,和利用两串绝缘子组成的“V”形串方法是两种重要的防冰闪措施.为了进一步研究这些方法防冰闪的效果,并对这些防冰闪措施做出评价和理论分析,采用8片玻璃绝缘子组成的绝缘子串...     

输电线路覆冰研究综述

输电线路覆冰是一种严重的自然灾害,可引发输电线路过荷载、导线舞动、绝缘子串闪络等事故,严重危害电力系统的安全运行。总结和分析了国内外输电线路典型覆冰事故、覆冰的种类与性质、影响覆冰的因素、绝缘子冰闪特性的研究以及输电线路覆冰机理的研究。分析结果表明:绝缘子覆冰闪络问题日渐突出;影响绝缘子覆冰的因素很多,其中电场对绝缘子覆冰的影响不容忽视。     

经济解决瓷绝缘子污秽问题的新途径

介绍了一项重要成果 :寻找出一种新的科学解决方法 ,使高压绝缘子既能承受高的机械和电气负荷而制造成本低。用专门的有机化合物针对性地涂敷高压绝缘子表面 ,使表面获得疏水性。这样就大大改善了 (特别在污秽下的 )电特性。疏水性防止了诱发闪络的泄漏电流。如果在运行条件下能避免泄漏电流 ,则绝缘子将不出现闪络或结构件老化。对瓷绝缘子微观结构或表面特性不断深入的研究 ,从而可能开辟新的使用领域或得到更为经济的结构 ,最终有助于企业保持或提高它在市场中的地位。     

棒形悬式复合绝缘子伞形结构对覆冰闪络特性的影响

研究了两种类型伞形结构(耐污型和防冰型)的棒形悬式复合绝缘子在相同的绝缘距离、硅橡胶外套材料、人工污秽和人工覆冰试验条件下对交流覆冰闪络电压特性的影响,同时介绍了复合绝缘子的人工覆冰闪络试验方法。覆冰闪络试验结果表明,防冰型复合绝缘子的伞形结构设计较合理,可以阻止或延长冰桥的形成,对于110 kV/100 kN棒形悬式复合绝缘在相同人工污秽(SDD/NSDD 0.25/1.5 mg/cm2)和人工覆冰(覆冰水折算到20℃时电导率为120μS/cm,覆冰密度0.84～0.89 g/cm3)试验条件下,防冰型的交流覆冰闪络电压比耐污型提高了17.0%～25.0%,具有一定的防覆冰闪络的效果;其次,防冰型复合绝缘子受覆冰重量的影响小于耐污型,即覆冰越严重,防冰型覆冰闪络电压下降的趋势小于耐污型。     

空气动力型直流玻璃绝缘子的生产和挂网运行

空气动力型(俗称草帽型)玻璃绝缘子在交流输电线路上使用十分普遍,而在直流输电工程的覆冰区采用尚属首次。该公司为满足直流输电工程的技术要求,对空气动力型直流产品进行了设计选型、工艺试验和元件研制的研究工作,择优选取了该型产品结构并投入了批量生产,经过定型试验、技术鉴定和挂网运行验证,该型产品在抗冰害事故中有较高的可靠性。     

复合绝缘子端部金具连接区界面密封工艺的研究

研究了复合绝缘子端部金具连接区界面密封材料和工艺。指出密封材料用 HTV代替 RTV,手工密封改为机械高温密封 ,不仅能克服人为因素对产品质量带来的不稳定性 ,而且能确保复合绝缘子运行的可靠性 ,同时提高了生产效率     

Change pattern of geomembrane surface roughness for geotextile/textured geomembrane interfaces

Applying textured geomembrane improves the frictional performance of geotextile and geomembrane interfaces. However, very limited research has been conducted to analyze the variation in textured geomembrane roughness during geotextile/geomembrane interface shear processes. In this study, a geomembrane surface roughness measurement method for measuring asperity height data with fixed intervals was presented. Normalized profile length and fractal dimension were used to quantitatively describe the geomembrane surface deformation during the geotextile/textured geomembrane interface shear process. It was found that applying normal stress led to a reduction of the roughness parameters. After the mobilization of the peak shear stress during the shear process, the chosen roughness parameters decreased with the shear displacement. And, increasing the normal stress made the shear-induced reduction of roughness parameters more obvious. The hyperbolic model can be used to describe the quantitative relationship between the geomembrane roughness parameters and the shear displacement. This study can help explain the displacement-softening post-peak behavior of the geotextile/textured geomembrane interfaces.     

温州世贸中心高空钢结构厚型防火涂料防开裂控制

温州世贸中心建筑高度为333.33m,是中国钢筋混凝土筒中筒结构第一高楼.250m以上钢结构为莲花瓣造型.高空钢结构采用厚型防火涂料.施工前,针对防火涂料经常出现开裂甚至脱落的质量问题进行样板施工,确定了影响钢结构厚型防火涂料开裂的原因,针对不同的原因采取一系列措施防止开裂,取得良好效果.     

特高压双回路钢管塔组立施工对结构受力的影响

以1000kV皖电东送工程同塔双回路钢管塔为对象,研究杆塔组立施工荷载对杆塔结构的影响。应用数值模拟方法对杆塔组立施工过程进行有限元仿真分析,研究对比位于不同高度的横担及地线支架等结构,采用不同顺序组装时对杆塔的影响。研究结果表明,施工各方面条件都允许的情况下,采用从上向下的顺序组装横担和地线支架,更便于施工,施工荷载对结构的影响更小,结构更安全。