資源描述：
《絕緣子超疏水涂層制備方法和防冰性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、f疏水涂層制備方法與防⑧重慶大學博士學位論文．學生姓名：趙玉順指導教JJili：李劍教授專業(yè)：電氣工程學科門類：工學重慶大學電氣工程學院二O—O年九月．1tlI，盤ffFi；l，tt■●f女q，PrepatationandAnti·—IcingPerformancesofSuperhydrophobicCoatingforInsulators⑧ADissertationSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofDoctorofEngineeringB
2、y砌shunZhaoSupervisedbyProf．JianLiMajor：ElectricalEngineeringCollegeofElectricalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing，ChinaSeptember2010中文摘要摘要由于凍雨、濕雪、霜凍等原因?qū)е碌妮旊娋€路覆冰，是影響電力系統(tǒng)安全的主要問題之一。輸電線路覆冰，通常可導致線路停電、斷線、倒塔、導線舞動、絕緣子閃絡等事故，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。因此，輸電線路防冰與除冰技術(shù)研究具有重要的學術(shù)意義與應用價值。本文研究了一種新的絕緣子超疏水涂層制備方
3、法，測量并分析了絕緣子超疏水涂層的疏水特性，通過覆冰實驗研究了絕緣子超疏水涂層的防冰特性。論文的主要內(nèi)容有：①通過分析超疏水涂層潤濕理論，對防冰超疏水涂層需具備的表面微結(jié)構(gòu)和化學成分進行研究，提出了一種能夠在具有大面積、復雜外形基體上制備超疏水涂層的方法，即納米粒子表面自組裝法；利用納米粒子表面自組裝法制備出改性納米二氧化硅超疏水涂層，并對超疏水涂層的表面微結(jié)構(gòu)、化學成分和憎水性進行分析，證明納米粒子表面自組裝法能夠制備出二元微納粗糙結(jié)構(gòu)，分析并說明了改性納米二氧化硅超疏水涂層的缺陷和制備方法的不足。②提出了在納米二氧化硅白組裝體與基體之間引入聚二甲基硅氧烷(Pol
4、ydimethylsiloxane，PDMS)過渡層的方法，解決了改性納米二氧化硅超疏水涂層的表面固化龜裂問題，制備出PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層，并對PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層的表面微觀結(jié)構(gòu)、化學成分、酸堿耐受性及其疏水穩(wěn)定性進行研究，進一步通過試驗研究了PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層的基本絕緣性能，重點研究了涂覆PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層的絕緣子的淋雨閃絡特性。③提出了一種測量超疏水涂層的過冷卻水滴捕獲率的試驗方法，采用該方法成功測量出PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層的過冷卻水滴捕獲率；研究了覆冰溫度與涂層傾斜角度對PDMS
5、／納米二氧化硅雜化超疏水涂層覆冰過冷卻水滴捕獲率的影響，分析了PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層過冷卻水滴捕獲率隨覆冰進程的演變。研究結(jié)果表明，PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層具有非常小的過冷卻水滴捕獲率。④研究了超疏水涂層覆冰粘結(jié)強度，設(shè)計出覆冰粘結(jié)強度測量裝置，采用萬能力學試驗機測試了PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層的垂直覆冰粘結(jié)強度和剪切覆冰粘結(jié)強度，測試結(jié)果表明，PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層具有非常小的覆冰粘結(jié)強度。通過研究覆冰與PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層的復合接觸面的微觀結(jié)構(gòu)，分析了超疏水涂層具有微小覆冰粘結(jié)強度的原因；并且，對
6、脫冰后的PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層進行的微觀形貌與憎水性進行了重慶大學博士學位論文分析與測試，結(jié)果表明脫冰過程不會破壞該涂層的表面微觀結(jié)構(gòu)與超疏水性。⑤分別在人工氣候室和自然環(huán)境中對PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層的防冰性能進行實驗研究。通過對涂覆PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層的絕緣子的覆冰形貌、覆冰重量以及覆冰閃絡電壓的試驗研究與分析，證明了PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層具備延緩覆冰與減小覆冰量的能力，涂覆超疏水涂層的絕緣子在覆冰過程中具有較高的絕緣強度，過冷卻水滴持續(xù)或長時間的沖刷以及覆冰粘結(jié)不會破壞涂層的超疏水特性。上述研究過表明，納
7、米粒子表面自組裝法能夠制備出疏水性能穩(wěn)定的PDMS／納米二氧化硅雜化超疏水涂層，該涂層具備了輸電線路防冰的能力，并在人工氣候室與現(xiàn)場自然環(huán)境覆冰實驗中顯示出良好的防冰效果。關(guān)鍵詞：絕緣子，超疏水涂層，納米粒子表面自組裝法，防冰性能，過冷卻水滴捕獲率Ⅱ英文摘要ABSTRACTIceaccumulationontransmissionlines，causedbyfreezingrain，wetsnoworfrost,isoneofmajorproblemsinfluencingsafetyofelectricpowersystem．Iceaccumulationma
