金屬所納米復合涂料在電力工業(yè)的防腐應用結(jié)碩果

電網(wǎng)設施防腐保護性能的可靠性是影響輸變電線路安全運行的重要因素之一。腐蝕破壞在短期內(nèi)不易覺察，往往被人們所忽視，但它所引起的事故卻極其驚人。它能很快摧毀電網(wǎng)中的設備，引發(fā)事故，有的造成一次設備損壞和著火，有的造成發(fā)電廠、變電站全部停止運行，有的甚至發(fā)展成為嚴重的系統(tǒng)事故。隨著電站容量的不斷擴大，電網(wǎng)安全運行的要求越來越嚴格，對耐腐蝕和穩(wěn)定性的要求也就越高。zui近，有關(guān)電力部門對輸變電設施的檢查發(fā)現(xiàn)，使用中國科學院金屬研究所的納米復合涂料的設施在施工8年后的涂層仍然完好，而使用傳統(tǒng)涂料在不到3年就需要重新修復。這是在“納米氧化物濃縮漿與納米復合涂料”獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎后，在飛機腐蝕防護中推廣應用之外的又一重要的成功應用推廣領(lǐng)域。

2003年，金屬所納米復合涂料研究組轉(zhuǎn)讓抗紫外納米復合涂料技術(shù)給德州市鼎達工程有限公司。針對電力桿塔的腐蝕特點，金屬所研制成功納米抗紫外鐵塔涂料系列產(chǎn)品，并形成完整的配套體系。納米抗紫外鐵塔涂料主要利用納米粒子改進了涂層的耐老化性和耐侵蝕性離子的滲透性，從而提高了涂層的防護性能。從前紫外線光穩(wěn)定劑（UVA）和受阻胺光穩(wěn)定劑（HALS）是提高有機涂層耐候性zui重要的方法。但這些抗紫外線添加劑一是有一定毒性，二是隨著涂層日曬時間的延長，其紫外線屏蔽性能會逐漸降低，zui終導致涂層老化失效。金屬所納米復合涂料研究組在利用納米技術(shù)來提高漆膜的耐候性方面進行了大量研究工作，應用納米無機粒子大幅度提高了涂料的紫外線屏蔽性能。另外，由于納米粒子存在表面效應，粒子的尺寸越小，表面的原子數(shù)越多，活性越大。為了充分發(fā)揮納米粒子在涂料中的表面效應，研究了納米粒子的表面處理方法，使得納米粒子能夠與成膜物質(zhì)產(chǎn)生化學作用，減少了涂層的孔隙率，提高了涂層對腐蝕介質(zhì)的抗?jié)B透性。相關(guān)文章先后發(fā)表在Journal of Coating and Technology Research, 200, 7 （3）: 30-33；Chinese Science Bulletin, 200, 55 （7）: 650-655和2009, 54 （9）: 3464-3472；Acta Metallurgica Sinica （English Letters）, 2009, 22 （）: 27-34；Progress in Organic Coatings, 2008, 62: 359-368和2005, 53: 9-98。

金屬所配合德州市鼎達工程有限公司完成了東北電網(wǎng)黑龍江電力公司0kV火樂甲乙線、東北電網(wǎng)電力公司220kV長春西郊一次變電所、華北電網(wǎng)河北電力公司220kV臨海線和苗莊變電所、華中電網(wǎng)湖南電力500kV長沙變電所、西北電網(wǎng)陜西電力220kV棗園變電站和330kV橋陵變電站等多個電力行業(yè)的重要防腐蝕工程，施工zui長的年限已經(jīng)有8年，所施工的各部位至今均未發(fā)現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，特別是在工業(yè)環(huán)境和海洋環(huán)境運行的變電站防腐蝕效果極為顯著，解決了高壓輸電線路中電力桿塔和變電器等設施多年來沒有解決的防腐蝕問題，而過去使用的傳統(tǒng)涂料產(chǎn)品不到3年就需要重新修復。

納米復合涂料保證了變電站安全運行和電力輸運保障，節(jié)約了變電站維護成本，帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。這類先進的防腐蝕技術(shù)與產(chǎn)品對我國電力行業(yè)和電網(wǎng)設施的防腐蝕具有重要作用和重大意義，不僅顯著提高了我國電力行業(yè)防腐蝕的技術(shù)水平，而且未來將在本行業(yè)中起到作用。