冬天的冰凍雨雪天氣對(duì)電力系統(tǒng)的危害很大,附著在電力鐵塔上的水凝結(jié)成冰,會(huì)造成鐵塔不堪重負(fù)倒塌,從而導(dǎo)致大面積停電,給人們的生產(chǎn)生活帶來極大影響。目前海洋化工研究院(以下簡(jiǎn)稱“海化院”)自主設(shè)計(jì)的一種超低表面能防冰涂料(以下簡(jiǎn)稱“防冰涂料”)能夠解決冰凍對(duì)電力設(shè)施的影響。這種涂料在防冰、防霧、減阻等方面有重要的突破,可以提高航空、電力、運(yùn)輸設(shè)施的抗冰等級(jí),并改進(jìn)了以往施工工藝復(fù)雜、強(qiáng)度差等缺點(diǎn),目前產(chǎn)品已進(jìn)入應(yīng)用試驗(yàn)階段。
防冰涂料填補(bǔ)國內(nèi)空白
輸電線路的覆冰和積雪嚴(yán)重威脅著電力網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的安全運(yùn)行,線路大面積覆冰會(huì)使電力設(shè)施遭到毀滅性破壞對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重危害我國是輸電線路覆冰較嚴(yán)重的國家之一,線路冰害事故的發(fā)生居世界前列2008年,在南方大部分地區(qū)和西北地區(qū)東部的13個(gè)?。▍^(qū)、市)連續(xù)遭受了四次罕見的持續(xù)大范圍低溫、雨雪和冰凍極端天氣襲擊,造成1743座變電站停運(yùn)停電范圍影響1億多人。
基于冰凍雨雪對(duì)電力設(shè)施的危害性大,國家對(duì)防冰涂料開始重視起來。“防冰涂料是一項(xiàng)非常新的技術(shù),國際上早在很多年以前就開展了研究工作,而國內(nèi)沒有這種涂料,只有少數(shù)學(xué)校可能在理論上進(jìn)行過早期的研究和探討。”?;航淌诩?jí)高工王賢明告訴記者,“2008年?;撼袚?dān)了國家電網(wǎng)公司的電力設(shè)施防冰涂料應(yīng)用研究項(xiàng)目,經(jīng)過兩年的實(shí)驗(yàn)周期,于2011年末通過驗(yàn)收。?;貉邪l(fā)的防冰涂料有望大面積推廣應(yīng)用,這在國內(nèi)來說還是首次,目前已經(jīng)申報(bào)了國家專利?!?
可降低冰凍附著力
外表看起來與普通涂料一樣的防冰涂料究竟怎樣起到防冰效果?王賢明解釋說,“一般來講,固體表面的潤濕性以水接觸角表示,水接觸角最大是180°以90°作為低表面能的界限。雖然我國防冰涂料起步較晚,但是起點(diǎn)很高,防冰涂料的光滑表面水接觸角可達(dá)120°以上,這項(xiàng)技術(shù)的突破不僅填補(bǔ)了國內(nèi)空白,也使?;涸诘捅砻婺軕?yīng)用研究方面處于國內(nèi)領(lǐng)先的地位?!?
王賢明說,“就實(shí)驗(yàn)室角度講,我國的防冰涂料與國際上著名的防冰涂料在技術(shù)上已經(jīng)沒有什么差距,甚至某些性能的指標(biāo)還超過了它們,相對(duì)而言唯一缺少的就是應(yīng)用研究?!蹦戏降目諝庀噍^北方來說濕度大,容易沉積很厚的冰層,通過在湖南雪峰山進(jìn)行導(dǎo)線的結(jié)冰試驗(yàn),科研人員發(fā)現(xiàn),在相同條件下,當(dāng)裸, 導(dǎo)線單側(cè)結(jié)冰長度達(dá)到5厘米時(shí),涂層。 表面沒有明顯結(jié)冰現(xiàn)象?!霸诤幽?、江西、湖北、黑龍江等地的試應(yīng)用也都表明,防。 冰涂料可明顯延緩冰的形成,降低冰的附著力達(dá)90%以上。”王賢明告訴記者,“由于每個(gè)地區(qū)的地理位置和氣候條件不同,結(jié)冰沒有標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)條件,技術(shù)也會(huì)隨之調(diào)整改變。雖然防冰涂料試應(yīng)用,時(shí)間不到兩年,但就目前的趨勢(shì)來看,防冰涂料的服務(wù)壽命可以達(dá)到5~10年?!?
適合在多個(gè)行業(yè)推廣
在記者采訪的過程中,一個(gè)做線路板加工的南方公司主動(dòng)聯(lián)系?;海胪ㄟ^防冰涂料達(dá)到減阻的效果?!耙郧皣鴥?nèi)對(duì)低表面能的涂料重視不夠,現(xiàn)在處于剛剛起步階段,畢竟接受新的事物需要一個(gè)過程,從市場(chǎng)情況來看,目前已經(jīng)賣出去了幾百公斤,市場(chǎng)潛力還是非常大的?!?
王賢明用一句話形容了防冰涂料的特點(diǎn),“冬天不結(jié)冰,夏天不沾水,還有耐污和易清潔的特點(diǎn)?!背穗娏υO(shè)施用的防冰涂料,目前船舶和風(fēng)能發(fā)電的防冰涂料也已經(jīng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室狀態(tài),除此之外還可以衍生出很多應(yīng)用性研究?!氨热缢⑸戏辣苛虾笮V告粘不牢,‘城市牛皮癬’就可以很容易地得到清理?!蓖踬t明,還舉了幾個(gè)例子,“防冰涂料將來還可以用于香煙防偽、微量液體運(yùn)輸、石油管路和輸油管線的減阻等,還可以應(yīng)用到車體和擋風(fēng)玻璃,甚至還可以延伸到眼鏡防污的功能。”王賢明告訴記者,“防冰涂料的研發(fā)進(jìn)入成熟階段后,不僅會(huì)對(duì)其他行業(yè)產(chǎn)生影響,還可以帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,比如交通、運(yùn)輸、港口、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、航空航天、通訊等,應(yīng)用前景非常廣闊?!?