CN109374382A - 一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，采用浸渍提拉法在紫铜片基底上制备出超憎水涂层，以对超憎水涂层的体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度进行检测；采用喷涂法在玻璃板上喷涂超憎水涂层，以进行涂层的耐漏电起痕及电蚀性试验。包括以下步骤：(1)紫铜片打孔；(2)清洗；(3)紫铜片涂层的制备；(4)玻璃板打孔和清洗；(5)玻璃片涂层的制备；(6)电气性能检测。发明有益效果：本发明提供了超憎水涂层电气性能检测样片制备的思路，解决了样片涂覆不均、包裹气泡等技术问题，可以检测超憎水涂层的电气绝缘性能参数，开辟了超憎水涂层在电气绝缘领域的应用。
Description
技术领域
本发明涉及超憎水涂层性能检测技术领域，具体地说是一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法。
背景技术
目前，由于输电线路绝缘子表面积污严重，污闪事故时有发生，在绝缘子表面涂覆防污闪涂层是能够有效提高污闪电压、减轻污闪事故的方法。现有的防污闪涂层由于憎水性不足，水接触角基本维持在120°左右，且水滴滴在该防污闪涂层上，粘滞力较强、不易滚动，现有的防污闪涂层并不能满足输电线路逐渐提高的外绝缘水平。
超憎水涂层是指在固体表面涂覆一层或多层超憎水材料，使其与水具有高于150°的接触角和低于10°的滚动角。超憎水涂层是由低表面能物质结合一定的微纳二元粗糙结构而形成的，具有特殊的浸润性。超憎水现象曾一度引起全球研究者的极大关注，并试图将其应用于防水、防雾、防冰、防腐、防污等各个领域。现有技术中，已有研究将超憎水涂层用于输电线路防污闪，当雨水或露珠接触到涂层表面时，就会变成水珠自动滚落，不会形成连续的水膜，从而达到防污闪目的。
用于防污闪技术的超憎水涂层通常是以非硅橡胶类的低表面能树脂为基体，配合无机或有机填料增强并进行微纳二元粗糙结构的构造。由于防污闪涂层本身固有的绝缘特性，超憎水涂层必须首先满足系列电气性能指标才能打开防污闪应用的大门。而且超憎水涂层与硅橡胶基涂层基本性质差别较大，硅橡胶防污闪涂层电气性能检测试样制备方法并不能照搬或者借鉴，目前仍没有超憎水涂层电气性能制样及检测方法的相关技术方案，限制了超憎水涂层在电气绝缘领域的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，用于解决对超憎水涂层的电气性能进行检测的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种超憎水涂层电气性能样片制备及检测方法，包括，采用浸渍提拉法在紫铜片基底上制备出超憎水涂层，用于对超憎水涂层的体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度进行检测；采用喷涂法在玻璃板上喷涂超憎水涂层，用于对超憎水涂层耐漏电起痕及电蚀性试验。
一种超憎水涂层电气性能样片制备及检测方法，具体包括以下步骤：
(1)紫铜片打孔：在紫铜片的四个角上分别打孔、并将孔打磨平整，用于后期制样悬挂样板。
(2)清洗：将紫铜片浸泡于清洗剂的溶液中，置入超声波清洗器中清洗，以去掉表面的油污；再用清水多次冲洗，放入烘箱中烘干；浸涂前，采用乙醇冲洗并晾干。
(3)紫铜片涂层的制备：将紫铜片以速度Ⅰ垂直浸入充分分散的超憎水涂料中，静置一定时间，再以速度Ⅱ从涂料中取出，将其垂直吊挂，使铜片上多余的超憎水涂料流尽，室温干燥一定时间；然后，将紫铜片倒转180°，重复上述浸渍提拉法过程；浸渍两次后，超憎水涂层的每面厚度应为60-80μm。
(4)玻璃板打孔和清洗：在玻璃板的两个窄边分别打孔，其中一侧靠中间打一孔、另一侧靠角分别打一孔，玻璃板上孔的直径为5-8mm。
(5)玻璃片涂层的制备：采用压力喷涂法在玻璃板表面制备超憎水涂层，喷涂压力为0.3-0.5MPa，喷嘴距离玻璃的距离为29-31cm，共喷涂3-5道，每道之间时间间隔为10-20min；喷涂后玻璃片表面超憎水涂层厚度应为0.5-2mm。
(6)电气性能检测：将要进行测量的紫铜样片首先进行干燥预处理，然后将制备的铜片涂层分别置于高阻计，通过三电极法测量铜片涂层体积电阻率和表面电阻率，根据涂层厚度选择合适的施加电压，使测得结果准确。将铜片涂层置于西林电桥中，检测计算介质损耗正切值。
将玻璃片涂层置于耐漏电起痕测试仪中，将电极固定于预先打好的孔中，进行涂层耐电蚀损性能测试。为避免电极与玻璃板之间产生应力集中，电极的固定以不脱落为标准。
进一步的，所述紫铜片的尺寸为12cm×10cm，以适应高阻计中三电极的尺寸。
进一步的，所述步骤(1)中打孔位置在保证悬挂强度的前提下，尽量靠近紫铜片的边缘；距离为0.5-1cm。
进一步的，所述步骤(2)中的清洗剂为浓度为5％的去污粉的水溶液；
进一步的，所述步骤(3)中，超憎水涂料因在制备搅拌过程及反复的蘸取时会带入小气泡，应及时使用药匙漂去；
所述速度Ⅰ为0.3-0.5cm/s，静置时间为2-5min，速度Ⅱ为5-10cm/s。以尽量慢的速度将紫铜片浸入涂料中，是为了避免过快的速度将空气卷入涂料中，以免产生气泡附着在铜片上，使得涂层产生缺陷；以较快的速度提拉铜片，是由于在提拉过程中，若速度较慢，则紫铜板上下边缘部分溶剂挥发涂层固化时间不一致，流平不充分，造成上下厚度不均；在紫铜片倒转180°后的第二次蘸取中，当紫铜片完全没入涂料后，适当振荡紫铜片，使涂料完全浸润涂层，减少气泡。
进一步的，所述步骤(3)中超憎水涂料为氟树脂涂料。
进一步的，所述步骤(4)中，玻璃板的尺寸为12cm×5cm。
进一步的，所述步骤(6)中，预处理的程序为将要进行电气性能测试的紫铜样品放置在干燥箱中处理2个小时以上，取出后迅速测量。因涂层较薄，体积电阻率和表面电阻率受空气湿度影响较大。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明提供了超憎水涂层电气性能检测样片制备的思路，解决了样片涂覆不均、包裹气泡等技术问题，可以检测超憎水涂层的电气绝缘性能参数，开辟了超憎水涂层在电气绝缘领域的应用。
附图说明
图1为本发明实施例中紫铜片的结构示意图；
图2为本发明实施例中玻璃片的结构示意图；
图中：1、紫铜片；2、玻璃片。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
实施例1
如图1和图2所示，一种超憎水涂层电气性能样片制备及检测方法，是采用浸渍提拉法在紫铜片1基底上制备出超憎水涂层，以对超憎水涂层的体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度进行检测；采用喷涂法在玻璃板2上喷涂超憎水涂层，以进行涂层的耐漏电起痕及电蚀性试验。采用紫铜片的原因是：紫铜的导电导热性能优良，相较银比价格便宜易得，接近理想导体，对涂层体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度的测量影响最小；采用玻璃片的原因是：玻璃作为良好的绝缘体，耐高温阻燃性能好，尺寸稳定，在进行长时间漏电起痕测试时，对检测结果影响较小。
一种超憎水涂层电气性能样片制备及检测方法，包括以下步骤：
(1)紫铜片1打孔：在尺寸为12cm×10cm紫铜片的四个角上分别打孔、并将孔打磨平整；孔中心位置距离紫铜片的边为0.5cm。孔起到后期制样悬挂样板的作用。
(2)清洗：将紫铜片浸泡于浓度为5％的去污粉水溶液中，并置入超声波清洗器中清洗，以去掉表面的油污，再用清水多次冲洗，放入烘箱中烘干。浸涂前，采用乙醇冲洗并晾干。
(3)紫铜片涂层的制备：将紫铜片以0.3cm/s的速度垂直浸入充分分散的超憎水氟树脂涂料中，静置7.5min，再以10cm/s的速度从涂料中取出，将其垂直吊挂使铜片上多余的涂料流尽，室温干燥一定时间；然后，将紫铜片倒转180°，重复上述浸渍提拉法过程。浸渍两次后，涂层的每面厚度应为60μm。
(4)玻璃板2打孔和清洗：在尺寸为12cm×5cm的玻璃板的两个窄边分别打孔，其中一侧靠中间打一孔、另一侧靠角分别打一孔。孔的直径为6.5mm。
(5)玻璃片涂层的制备：采用压力喷涂法在玻璃板表面制备超憎水涂层，喷涂压力为0.5MPa，喷嘴距离玻璃的距离为29cm，共喷涂3道，每道之间时间间隔为20min。喷涂后玻璃片涂层厚度应为1mm。
(6)电气性能检测：将要进行测量的样片放置在干燥箱中处理2个小时以上，取出后迅速测量。将制备的铜片涂层分别置于高阻计，通过三电极法测量涂层体积电阻率和表面电阻率，为使测得结果准确，根据涂层厚度选择合适的施加电压。将铜片涂层置于西林电桥中，检测计算介质损耗正切值。将玻璃片涂层置于耐漏电起痕测试仪中，将电极固定于预先打好的孔中，进行涂层耐电蚀损性能测试。为避免电极与玻璃板之间产生应力集中，电极的固定以不脱落为标准。
实施例2
一种超憎水涂层电气性能样片制备及检测方法，是采用浸渍提拉法在紫铜片基底上制备出超憎水涂层，以对超憎水涂层的体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度进行检测；采用喷涂法在玻璃板上喷涂超憎水涂层，以进行涂层的耐漏电起痕及电蚀性试验。采用紫铜片的原因是：紫铜的导电导热性能优良，相较银比价格便宜易得，接近理想导体，对涂层体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度的测量影响最小；采用玻璃片的原因是：玻璃作为良好的绝缘体，耐高温阻燃性能好，尺寸稳定，在进行长时间漏电起痕测试时，对检测结果影响较小。
一种超憎水涂层电气性能样片制备及检测方法，包括以下步骤：
(1)紫铜片打孔：在尺寸为12cm×10cm紫铜片的四个角上分别打孔、并将孔打磨平整；孔中心位置距离紫铜片的边为0.75cm。孔起到后期制样悬挂样板的作用。
(2)清洗：将紫铜片浸泡于浓度为5％的去污粉水溶液中，并置入超声波清洗器中清洗，以去掉表面的油污，再用清水多次冲洗，放入烘箱中烘干。浸涂前，采用乙醇冲洗并晾干。
(3)紫铜片涂层的制备：将紫铜片以0.5cm/s的速度垂直浸入充分分散的超憎水氟树脂涂料中，静置5min，再以5cm/s的速度从涂料中取出，将其垂直吊挂使铜片上多余的涂料流尽，室温干燥一定时间；然后，将紫铜片倒转180°，重复上述浸渍提拉法过程。浸渍两次后，涂层的每面厚度应为70μm。
(4)玻璃板打孔和清洗：在尺寸为12cm×5cm的玻璃板的两个窄边分别打孔，其中一侧靠中间打一孔、另一侧靠角分别打一孔。孔的直径为8mm。
(5)玻璃片涂层的制备：采用压力喷涂法在玻璃板表面制备超憎水涂层，喷涂压力为0.3MPa，喷嘴距离玻璃的距离为30cm，共喷涂5道，每道之间时间间隔为20min。喷涂后玻璃片涂层厚度应为2mm。
(6)电气性能检测：将要进行测量的样片放置在干燥箱中处理2个小时以上，取出后迅速测量。将制备的铜片涂层分别置于高阻计，通过三电极法测量涂层体积电阻率和表面电阻率，为使测得结果准确，根据涂层厚度选择合适的施加电压。将铜片涂层置于西林电桥中，检测计算介质损耗正切值。将玻璃片涂层置于耐漏电起痕测试仪中，将电极固定于预先打好的孔中，进行涂层耐电蚀损性能测试。为避免电极与玻璃板之间产生应力集中，电极的固定以不脱落为标准。
实施例3
一种超憎水涂层电气性能样片制备及检测方法，是采用浸渍提拉法在紫铜片基底上制备出超憎水涂层，以对超憎水涂层的体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度进行检测；采用喷涂法在玻璃板上喷涂超憎水涂层，以进行涂层的耐漏电起痕及电蚀性试验。采用紫铜片的原因是：紫铜的导电导热性能优良，相较银比价格便宜易得，接近理想导体，对涂层体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度的测量影响最小；采用玻璃片的原因是：玻璃作为良好的绝缘体，耐高温阻燃性能好，尺寸稳定，在进行长时间漏电起痕测试时，对检测结果影响较小。
一种超憎水涂层电气性能样片制备及检测方法，包括以下步骤：
(1)紫铜片打孔：在尺寸为12cm×10cm紫铜片的四个角上分别打孔、并将孔打磨平整；孔中心位置距离紫铜片的边为1cm。孔起到后期制样悬挂样板的作用。
(2)清洗：将紫铜片浸泡于浓度为5％的去污粉水溶液中，并置入超声波清洗器中清洗，以去掉表面的油污，再用清水多次冲洗，放入烘箱中烘干。浸涂前，采用乙醇冲洗并晾干。
(3)紫铜片涂层的制备：将紫铜片以0.4cm/s的速度垂直浸入充分分散的超憎水氟树脂涂料中，静置2min，再以7.5cm/s的速度从涂料中取出，将其垂直吊挂使铜片上多余的涂料流尽，室温干燥一定时间；然后，将紫铜片倒转180°，重复上述浸渍提拉法过程。浸渍两次后，涂层的每面厚度应为80μm。
(4)玻璃板打孔和清洗：在尺寸为12cm×5cm的玻璃板的两个窄边分别打孔，其中一侧靠中间打一孔、另一侧靠角分别打一孔。孔的直径为5mm。
(5)玻璃片涂层的制备：采用压力喷涂法在玻璃板表面制备超憎水涂层，喷涂压力为0.4MPa，喷嘴距离玻璃的距离为31cm，共喷涂3道，每道之间时间间隔为10min。喷涂后玻璃片涂层厚度应为1.25mm。
(6)电气性能检测：将要进行测量的样片放置在干燥箱中处理2个小时以上，取出后迅速测量。将制备的铜片涂层分别置于高阻计，通过三电极法测量涂层体积电阻率和表面电阻率，为使测得结果准确，根据涂层厚度选择合适的施加电压。将铜片涂层置于西林电桥中，检测计算介质损耗正切值。将玻璃片涂层置于耐漏电起痕测试仪中，将电极固定于预先打好的孔中，进行涂层耐电蚀损性能测试。为避免电极与玻璃板之间产生应力集中，电极的固定以不脱落为标准。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，包括以下步骤：采用浸渍提拉法在紫铜片基底上制备出超憎水涂层，用于对超憎水涂层的体积电阻率、相对介电常数、介损正切值以及击穿强度进行检测；采用喷涂法在玻璃板上喷涂超憎水涂层，用于对超憎水涂层耐漏电起痕及电蚀性试验。
2.根据权利要求1所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)紫铜片打孔：在紫铜片的四个角上分别打孔、并将孔打磨平整，用于后期制样悬挂样板；
(2)清洗：将紫铜片浸泡于清洗剂的溶液中，置入超声波清洗器中清洗，以去掉表面的油污；再用清水多次冲洗，放入烘箱中烘干；浸涂前，采用乙醇冲洗并晾干；
(3)紫铜片涂层的制备：将紫铜片以速度Ⅰ垂直浸入充分分散的超憎水涂料中，静置一定时间，再以速度Ⅱ从超憎水涂料中取出，将其垂直吊挂，使铜片上多余的超憎水涂料流尽，室温干燥一定时间；然后，将紫铜片倒转180°，重复上述浸渍提拉法过程；浸渍两次后，超憎水涂层的每面厚度应为60-80μm；
(4)玻璃板打孔和清洗：在玻璃板的两个窄边分别打孔，其中一侧靠中间打一孔、另一侧靠角分别打一孔，玻璃板上孔的直径为5-8mm；
(5)玻璃片涂层的制备：采用压力喷涂法在玻璃板表面制备超憎水涂层，喷涂压力为0.3-0.5MPa，喷嘴距离玻璃的距离为29-31cm；喷涂3-5次，每次之间时间间隔为10-20min；喷涂后玻璃片表面超憎水涂层厚度应为0.5-2mm；
(6)电气性能检测：将要进行测量的紫铜样片首先进行干燥预处理，然后将制备的铜片涂层分别置于高阻计，通过三电极法测量铜片涂层体积电阻率和表面电阻率；将铜片涂层置于西林电桥中，检测计算介质损耗正切值；
将玻璃片涂层置于耐漏电起痕测试仪中，将电极固定于预先打好的孔中，进行涂层耐电蚀损性能测试。
3.根据权利要求1所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，所述紫铜片的尺寸为12cm×10cm；玻璃板的尺寸为12cm×5cm。
4.根据权利要求2所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，所述步骤(1)中打孔位置在保证悬挂强度的前提下，靠近紫铜片的边缘距离为0.5-1cm。
5.根据权利要求2所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，所述步骤(2)中的清洗剂为浓度为5％的去污粉的水溶液。
6.根据权利要求2所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，所述步骤(3)中，超憎水涂料在制备搅拌过程及反复的蘸取时若产生小气泡，应及时使用药匙漂去。
7.根据权利要求2所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，所述步骤(3)中，所述速度Ⅰ为0.3-0.5cm/s，静置时间为2-5min，速度Ⅱ为5-10cm/s。
8.根据权利要求2所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，所述步骤(3)中，紫铜片倒转180°后的第二次蘸取中，当紫铜片完全没入涂料后，适当振荡紫铜片，使涂料完全浸润涂层，减少气泡。
9.根据权利要求1所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，所述步骤(3)中超憎水涂料为氟树脂涂料。
10.根据权利要求1所述的一种超憎水涂层的电气性能制样及检测方法，其特征是，所述步骤(6)中，干燥预处理的程序为将要进行电气性能测试的紫铜样品放置在干燥箱中处理2个小时以上，取出后迅速测量。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111982190A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-24 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种常温固化氟碳防污闪涂料检测方法 |
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2018
- 2018-12-14 CN CN201811532108.XA patent/CN109374382A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111982190A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-24 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种常温固化氟碳防污闪涂料检测方法 |
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