CN102974517A - 一种超高压输电线路防噪音涂层的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超高压输电线路防噪音涂层的制备方法，具体涉及使用静电喷涂技术对环氧树脂/TiO2混合粉末进行喷涂，然后对制备的涂层进行等离子处理，制备出亲水表面涂层。本发明具有如下优点：环氧树脂与金属的粘着性高，不容易脱落；喷涂环氧树脂/TiO2具有高强度、高刚性、高硬度，使得涂层具有强的耐磨性，施工过程不容易破坏；高耐候性环氧树脂不容易老化；采用静电喷涂技术具有环保、无污染，成本低，工艺简单的特点。
Description
技术领域
本发明属于超高压输电技术领域，涉及输电线路的噪音防治技术，尤其是一种超高压输电线路防噪音涂层的制备方法。
背景技术
随着超高压输电的发展，高压线路的嗡噪声制造了沿线噪音污染，引起沿线居民的抱怨。天气条件对输电线路可听噪声的影响很大，好天气时噪声小，坏天气(如雨天、雾天、下雪天)可听噪声增大。不同气象条件下，无规则噪声和交流声的相对数值也不同，雨天无规则噪声大，而结冰时交流声大。对于一般高压输电线路来说，引起人们烦恼的主要是无规则噪声，其次是100HZ或200HZ的交流声。输电线路的可听噪声和其他噪声相比，造成的烦恼程度大，可听噪声每降低10dB，人耳听到的声音约降低一半左右。随着输电线路横向距离的增加，可听噪声的衰减较无线电干扰的衰减要慢。横向距离增加一倍，可听噪声降低约3-4dB。坏天气产生较大噪音的原因是交流架空输电线路声波从导线表面附着的水滴中所产生的电晕放电将排放到空气，成为电晕可听噪声。当水滴或者其他异质颗粒粘结在导线的表面，在这类物体的顶端电场增强，就会产生电晕放电。突起物越多，且它们的顶部越锋利，电场越强，容易产生电晕放电形成噪音。已有的研究表明，导线变得越亲水性，噪音更柔软，当极度亲水时，电晕噪声大大降低。根据这一研究成果，在输电线表面制备一层亲水涂层能够降低超高压输电线路的噪音。目前使用的亲水涂料耐候性较差，不能满足输电线路的使用要求，高耐候型环氧涂料的耐候性相对较好，但亲水性较差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种超高压输电线路防噪音涂层的制备方法，该方法采用静电喷涂技术喷涂高耐候环氧树脂/TiO2混合粉末，然后对制备的涂层进行等离子改性，达到改善环氧树脂的亲水性和降解输电线表面污染物的效果，从而实现降低超高压电力线噪音的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
这种超高压输电线路防噪音涂层的制备方法，包括以下步骤：
1）对基体表面表面预处理
采用喷砂的方法对超高压输电线表秒进行预处理，除去表面的锈蚀，使表面暴露出新的表面为止；
2）制备喷涂粉末
采用强力搅拌器将环氧树脂与TiO2粉末进行机械混合，得到混合的喷涂粉末；混合的质量比为环氧树脂60-70%，粒径为5—20μm，TiO2粉末为30-40%；
3）喷涂
对混合好的喷涂粉末采用静电喷涂方法在基体表面制备环氧树脂涂层；
4）表面亲水处理
采用N2等离子气对环氧树脂涂层表面进行处理，处理完后得到防噪音涂层。
进一步，以上步骤3）中，将混合好的喷涂粉末装入静电喷枪中，在基体表面喷涂至厚度为0.1mm-0.3mm左右，然后放入固化箱中，固化温度为200℃，固化5-30分钟。喷涂过程中，喷枪的参数为：电压50—60KV，气体压强0.4—0.5MPa，喷枪距离100—150mm。
以上步骤4）中，采用N2等离子气，将氮气通入等离子发生器中，N2压强为0.5Mpa,流量为5L/min；处理的涂层表面与喷枪的喷嘴之间的距离为8cm，处理时间30-40S。
本发明具有以下有益效果：
（1）环氧树脂与金属的粘着性高，不容易脱落；
（2）喷涂环氧树脂/TiO2具有高强度、高刚性、高硬度，使得涂层具有强的耐磨性，施工过程不容易破坏；
（3）高耐候环氧树脂的不容易老化；
（4）采用静电喷涂技术具有环保、无污染，成本低，工艺简单的特点。
（5）与传统的环氧树脂涂层相比较，涂层表面润湿角由85°以上降低到5°以下，涂层属于超亲水涂层。
附图说明
图1为本发明的工艺流程框图；
图2为本发明制备的两种涂层表面放大20倍图；
图3为本发明涂层与传统涂层的润湿角测试结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明的超高压输电线路防噪音涂层的制备方法，具体包括以下步骤：
1）对基体表面表面预处理
采用喷砂的方法对超高压输电线表秒进行预处理，除去表面的锈蚀，使表面暴露出新的表面为止；
本发明预处理采用喷砂的方法，喷砂可根据生产实际选用喷砂的砂型，河流砂、石英砂或金刚砂，河流砂和石英砂容易破碎，污染严重，但成本低，选用金刚砂建议选用14—18目的金刚砂。喷砂的压强选用0.5—0.7MPa，喷涂使整个面暴露出新的表面为此。喷砂的目的一方面除去表面的锈蚀，另一方面将表面制成粗糙面，增加涂层的结合强度。
2）制备喷涂粉末
采用强力搅拌器将环氧树脂与TiO2粉末进行机械混合，得到混合的喷涂粉末；混合的质量比为环氧树脂60-70%，粒径为5—20μm，TiO2粉末为30-40%。具体为：将混合好的喷涂粉末装入静电喷枪中，在基体表面喷涂至厚度为0.1mm-0.3mm左右，然后放入固化箱中，固化温度为200℃，固化5-30分钟。喷涂过程中，喷枪的参数为：电压50—60KV，气体压强0.4—0.5MPa，喷枪距离100—150mm。
3）喷涂
对混合好的喷涂粉末采用静电喷涂方法在基体表面制备环氧树脂涂层；
4）表面亲水处理
采用N2等离子气对环氧树脂涂层表面进行处理，具体为：采用N2等离子气，将氮气通入等离子发生器中，N2压强为0.5Mpa,流量为5L/min；处理的涂层表面与喷枪的喷嘴之间的距离为8cm，处理时间30-40S。处理完后得到本发明所述的防噪音涂层。
以下结合实施例对本发明进行详细说明：
实施例1
本实施例中，选市售的静电喷涂环氧树脂粉末，5—20μmTiO2粉末，喷涂的工件为普通裸露的高压电力线。
（1）首先对普通裸露的高压电力线表面采用14—18目金刚砂进行喷砂除锈处理，喷砂处理的气流压强为0.6MPa，使工件表面暴露出新的表面层为止。
（2）接着以机械方法，将质量百分比为30%—40%，粒径为5—20μm的TiO2粉末和60%—70%环氧树脂粉末混合，混合后装入静电喷枪中，进行静电喷涂制备环氧树脂涂层，静电喷涂的工艺参数为：电压为50—60KV，气流的压强为0.5MPa，喷涂距离为150mm，使涂层厚度到0.2mm左右，将工件放入固化箱中，在200℃条件下，固化10min。
（3）然后将喷涂的电力线放入N2等离子气流中，等离子发生器中N2压强为0.5Mpa,流量为5L/min。处理的涂层表面与喷枪的喷嘴之间的距离为8cm.处理时间30-40S。
实施例2
首先将粒径为5μmTiO2粉末按质量百分比30%与环氧树脂喷涂粉末机械混合均匀，准备待用。
步骤1：对普通裸露的高压电力线表面进行喷砂除锈，金刚砂的粒径在14—18目之间。喷砂的气流压强为0.6MPa，使基体表面完全暴露出新层。
步骤2：对基体表面静电喷涂混合好的环氧树脂粉末，喷涂静电设备的电压为50KV，气流为0.4MPa，喷涂距离为100mm，喷涂厚度为0.2mm，将喷涂后的工件放入200℃的固化炉中固化10min。
步骤3：然后将喷涂的电力线放入N2等离子气流中，等离子发生器中N2压强为0.5Mpa,流量为5L/min。处理的涂层表面与喷枪的喷嘴之间的距离为8cm，处理时间30S。
实施例3
首先将粒径为10μmTiO2粉末按质量百分比35%与环氧树脂喷涂粉末机械混合均匀，准备待用。
步骤1：对普通裸露的高压电力线表面进行喷砂除锈，金刚砂的粒径在14—18目之间。喷砂的气流压强为0.6MPa，使基体表面完全暴露出新层。
步骤2：对基体表面静电喷涂混合好的环氧树脂粉末，喷涂静电设备的电压为55KV，气流为0.45MPa，喷涂距离为120mm，喷涂厚度为0.2mm，将喷涂后的工件放入200℃的固化炉中固化10min。
步骤3：然后将喷涂制备的环氧树脂涂层放入N2等离子气流中，等离子发生器中N2压强为0.5Mpa,流量为5L/min。处理的涂层表面与喷枪的喷嘴之间的距离为8cm.处理时间35S。
实施例4
首先将粒径为20μmTiO2粉末按质量百分比40%与环氧树脂喷涂粉末机械混合均匀，准备待用。
步骤1：对普通裸露的高压电力线表面进行喷砂除锈，金刚砂的粒径在14—18目之间。喷砂的气流压强为0.6MPa，使基体表面完全暴露出新层。
步骤2：对基体表面静电喷涂混合好的环氧树脂粉末，喷涂静电设备的电压为60KV，气流为0.5MPa，喷涂距离为150mm，喷涂厚度为0.2mm，将喷涂后的工件放入200℃的固化炉中固化10min。
步骤3：然后将喷涂制备的环氧树脂表面放入N2等离子气流中，等离子发生器中N2压强为0.5Mpa,流量为5L/min。处理的涂层表面与喷枪的喷嘴之间的距离为8cm.处理时间40S。
图2a为静电喷涂30%20μmTiO2和环氧树脂粉末混合制备涂层放大20倍的照片；图2b为静电喷涂40%20μmTiO2和环氧树脂粉末混合制备涂层放大20倍的照片。为了验证本发明的效果，将本发明图2（a）中的涂层与传统的环氧树脂粉末混合制备的涂层进行润湿角测试，结果如图3所示，其中图3a为没有等离子气处理的表面润湿角测试结果，图3b为本发明经过等离子气处理的表面润湿角测试结果。
综上所述，可见：
（1）本发明与传统静电喷涂环氧树脂涂层相比，涂层中加入了TiO2粉末，涂层的硬度较高，不容易在使用过程中划伤。
（2）TiO2粉末有自清洁性，表面的污垢容易在下雨时被冲洗。
（3）环氧树脂表面有较强的亲水性，表面不容易形成水珠，可以有效的防止雨天超高压电线的电晕放电产生的噪音。
Claims (4)
1.一种超高压输电线路防噪音涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）对基体表面表面预处理
采用喷砂的方法对超高压输电线表秒进行预处理，除去表面的锈蚀，使表面暴露出新的表面为止；
2）制备喷涂粉末
采用强力搅拌器将环氧树脂与TiO2粉末进行机械混合，得到混合的喷涂粉末；混合的质量比为环氧树脂60-70%，粒径为5—20μm，TiO2粉末为30-40%；
3）喷涂
对混合好的喷涂粉末采用静电喷涂方法在基体表面制备环氧树脂涂层；
4）表面亲水处理
采用N2等离子气对环氧树脂涂层表面进行处理，处理完后得到防噪音涂层。
2.根据权利要求1所述的超高压输电线路防噪音涂层的制备方法，其特征在于，步骤3）中，将混合好的喷涂粉末装入静电喷枪中，在基体表面喷涂至厚度为0.1mm-0.3mm左右，然后放入固化箱中，固化温度为200℃，固化5-30分钟。
3.根据权利要求2所述的超高压输电线路防噪音涂层的制备方法，其特征在于，喷涂过程中，喷枪的参数为：电压50-60KV，气体压强0.4-0.5MPa，喷枪距离100-150mm。
4.根据权利要求1所述的超高压输电线路防噪音涂层的制备方法，其特征在于，步骤4）中，采用N2等离子气，将氮气通入等离子发生器中，N2压强为0.5Mpa,流量为5L/min；处理的涂层表面与喷枪的喷嘴之间的距离为8cm，处理时间30-40S。
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