輸電線路的覆冰現(xiàn)象給人們的生活和工作帶來(lái)極大的不便,也為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成巨大的損失。本文簡(jiǎn)要介紹了覆冰對(duì)輸電線路的影響,綜述了防覆冰技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),比較了目前國(guó)內(nèi)外各種輸電線路防除冰方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)選擇防覆冰涂料作為輸電線路防覆冰技術(shù)的研究開發(fā)方向,提出了以改性的硅溶膠-苯丙乳液為基料成膜物質(zhì),FeMnCuO_4為吸光顏料,制得所需要的防覆冰涂料。

文章詳細(xì)地討論了該種涂料的制備工藝和性能測(cè)試結(jié)果,包括硅溶膠基料的改性,過渡金屬?gòu)?fù)合氧化物型顏料的制備和選擇,涂料顏基比的確定,顏料的吸光性、粒度以及紅外、紫外、X-ray衍射分析和晶胞參數(shù)的確定,涂料的附著力、防腐蝕、耐侯性和防冰性能的檢測(cè)等。

結(jié)果表明:按改性硅溶膠:苯丙乳液=10:1的比例制備基料,用共沉淀法經(jīng)1000℃焙燒制備的具有良好吸光性的正尖晶石結(jié)構(gòu)FeMnCuO_4作顏料,選取顏基比30%,所制得的涂料具有一定防覆冰性能,在-20℃～0℃和80%相對(duì)濕度的實(shí)驗(yàn)室條件下,能有效防止鋁導(dǎo)線表面結(jié)冰,同時(shí)還具有較好的結(jié)合力和耐候性。

通過量子化學(xué)的密度泛函理論,采用模型化學(xué)方法和Gaussion03程序,計(jì)算了相同原子數(shù)的正反尖晶石型FeMnCuO_4模型的能量,結(jié)果顯示正尖晶石結(jié)構(gòu)具有更好的能量穩(wěn)定性。按同樣方法對(duì)正尖晶石型FeMnCuO_4的不同模型進(jìn)行了計(jì)算,并結(jié)合紫外-可見光譜等測(cè)試數(shù)據(jù),對(duì)所用顏料的結(jié)構(gòu)、性能作了較為深入的探索,為防覆冰涂料制備中顏料的選擇提供了理論依據(jù)。在成膜物質(zhì)硅溶膠及改性硅溶膠的計(jì)算中,采用了RHF方法和6-31G基組,并對(duì)相應(yīng)的軌道能量和集居數(shù)進(jìn)行了分析。

結(jié)果表明:改性使其能隙加寬、Si-O鍵強(qiáng)增大,有利于涂料絕緣性能的改善和膜層的穩(wěn)定牢固,從而提高了涂料的憎水性,與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相符,達(dá)到了預(yù)期的目的。