CN103236310B - 纳米功能化防覆冰导线 - Google Patents

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本发明介绍了一种纳米功能化防覆冰导线，该导线有一层铝基体(1)。铝基体(1)上层叠有蜂窝状氧化铝层(2)。蜂窝状氧化铝层(2)一端有蜂窝孔(4)，另一端呈板状。蜂窝状氧化铝层(2)的蜂窝孔(4)中，填塞有由纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒、纳米聚电解质颗粒按任意重量配比混合而成的混合纳米颗粒(3)。该导线产品表面所含纳米功能化颗粒能通过自发热或降低水的凝点达到防覆冰效果，而且此类纳米功能化修饰层结构、性质稳定，尤与铝基体的结合力好，使之能够获得长时期可靠保护。导线接通电流后，防覆冰效果明显，深受业界与用户的欢迎。

Description

纳米功能化防覆冰导线
技术领域
本发明属于导电材料技术领域，尤其涉及一种有利于电网安全运行的纳米功能化防覆冰导线。
背景技术
输电线路覆冰易造成线路断线、倒塔等严重的电网安全事故。2008年初，我国南方地区出现的长时间、大面积冰雪凝冻灾害，导致了输电线路大面积覆冰。大量输电线路出现断线和杆塔倒塌，供电大范围中断，直接经济损失超过千亿元人民币。目前，对电网防覆冰的研究主要集中在电流融冰和防冰涂料领域。公开号为CN201234105Y的中国专利文献介绍了一种输电线路融冰装置，该装置可通过调节容抗大小改变输电线路的电流值达到融冰的目的；而现有其所使用的硅橡胶等疏水涂料，虽具有较好的憎水性能，却无明显的防覆冰作用。公开号为CN101638549B的中国专利文献介绍了一种用于输电线路导线防冰冻的发热功能涂料，将具有发热功能的低居里温度铁磁性材料加入环氧树脂中涂敷在导线外表面用于防冰；公开号为CN102786817A的中国专利文献介绍了一种二氧化硅负载有机硅烷相变材料及其制备方法和应用，采用二氧化硅负载有机硅烷相变材料与有机硅树脂复合制得防覆冰涂层材料；而《南方电网技术》杂志2012，6（3）：62-68期刊登的赵宇明等人发表的题为《两种新型输电线路防冰涂料的研制》一文介绍了他们的最新研究成果，即在涂料中添加电解质成分，那么当水滴粘附在该涂料层的表面时，涂料中的电解质就会析出并溶解至于水中，这样就可以降低水的凝点，延缓覆冰过程。然而，所有上述这些发明与研究成果都是基于有机树脂材料的成膜原理，树脂材料对施工工艺要求较高，且耐候性较差，可造成现场应用效果不佳或短期失效的后果，从而导致钢芯铝绞线等铝质输电导线在低温雨淞、雾凇天气仍然容易形成覆冰的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对钢芯铝绞线等铝质输电导线在低温雨淞、雾凇天气容易形成覆冰的缺陷，提供一种对于电网安全运行更具保障作用的纳米功能化防覆冰导线。
本发明的技术方案是，上述所提供的纳米功能化防覆冰导线，参见图1，具有一层铝基体1。其技术特点在于，所述铝基体1上层叠有一层蜂窝状氧化铝层2。该蜂窝状氧化铝层2一端具有蜂窝孔4，另一端呈板状。所述具有蜂窝孔4的蜂窝状氧化铝层2一端端面朝外，呈板状的蜂窝状氧化铝层2一端端面与所述铝基体1相贴。所述蜂窝状氧化铝层2的蜂窝孔4中，还填塞有由纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒、纳米聚电解质颗粒按任意重量配比混合而成的混合纳米颗粒3。
由此构成的本发明的纳米功能化防覆冰导线，如上所述，通过多种纳米颗粒，包括上述纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒及纳米聚电解质颗粒的混合掺杂，制得具有自发热、防覆冰性能的纳米功能化防覆冰修饰层，从而对其基体提供长期保护。
本发明的有益效果是：该导线产品表面如上述，其所含纳米功能化颗粒能够通过自发热或降低水的凝点达到防覆冰效果，而且此类纳米功能化修饰层结构、性质稳定，尤与铝基体的结合力好，从而使之能够获得长时期的可靠的保护。
附图说明
图1是本发明纳米功能化防覆冰导线一个具体实施例的结构示意图，图中标示为：
1—铝基体，
2—蜂窝状氧化铝层，
3—混合纳米颗粒，
4—蜂窝孔。
具体实施方式
实施例：参见图1,本发明纳米功能化防覆冰导线的该实施例采用市售JL/G1A-400/50型铝质导线作为铝基体1。在该铝基体1上层叠一层蜂窝状氧化铝层2。该蜂窝状氧化铝层2一端具有蜂窝孔4，另一端呈板状。该蜂窝状氧化铝层2为使用常规阳极氧化方法制作的蜂窝状氧化铝型材。蜂窝状氧化铝层2的蜂窝孔4的孔径为Ф200纳米。具有蜂窝孔4的蜂窝状氧化铝层2一端端面朝外，呈板状的蜂窝状氧化铝层2一端端面与所述铝基体1相贴。蜂窝状氧化铝层2的蜂窝孔4中填塞混合纳米颗粒3。该混合纳米颗粒3由纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒、纳米聚电解质颗粒依次按50：40：10重量配比混合而成。其中的纳米发热功能颗粒采用市售粒径为Ф50纳米、表面覆铜的LaFeAl系低居里温度铁磁性颗粒；其中的纳米相变颗粒采用市售粒径为Ф10纳米的负载有机烷烃C10-C16的多孔二氧化硅；其中的纳米聚电解质颗粒采用市售粒径为Ф100纳米的聚丙烯酸钠树脂。使用常规超声波分散方法，将所述混合而成的混合纳米颗粒3掺杂进入上述蜂窝状氧化铝层2的蜂窝孔4中，即获得本发明产品纳米功能化防覆冰导线。
由此制得的纳米功能化防覆冰导线，经试制试用完全达到设计要求，实用安全。该导线接通150A电流后，在0至-5°C环境中具有明显的防覆冰效果，作为一种可防覆冰的节能型绿色导电线材深受业界与用户的欢迎。

Claims (1)

1.一种纳米功能化防覆冰导线，具有一层铝基体(1)，其特征在于，所述铝基体(1)上层叠有一层蜂窝状氧化铝层(2)，该蜂窝状氧化铝层(2)一端具有蜂窝孔(4)，另一端呈板状，所述具有蜂窝孔(4)的蜂窝状氧化铝层(2)一端端面朝外，呈板状的蜂窝状氧化铝层(2)一端端面与所述铝基体(1)相贴，所述蜂窝状氧化铝层(2)的蜂窝孔(4)中，还填塞有由纳米发热功能颗粒、纳米相变颗粒、纳米聚电解质颗粒按任意重量配比混合而成的混合纳米颗粒(3)。
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