金屬所納米復(fù)合涂料在電力工業(yè)的防腐應(yīng)用結(jié)碩果

電網(wǎng)設(shè)施防腐保護(hù)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(shè)備，引發(fā)事故，有的造成一次設(shè)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(yán)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(yán)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(shè)施的檢查發(fā)現(xiàn)，使用中國科學(xué)院金屬研究所的納米復(fù)合涂料的設(shè)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(fù)。這是在“納米氧化物濃縮漿與納米復(fù)合涂料”獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎后，在飛機腐蝕防護(hù)中推廣應(yīng)用之外的又一重要的成功應(yīng)用推廣領(lǐng)域。

2003年，金屬所納米復(fù)合涂料研究組轉(zhuǎn)讓抗紫外納米復(fù)合涂料技術(shù)給德州市鼎達(dá)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(jìn)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(hù)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(dǎo)致涂層老化失效。金屬所納米復(fù)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(jìn)行了大量研究工作，應(yīng)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(yīng)，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(yīng)，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(xué)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(dá)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(shè)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(fù)。

納米復(fù)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(hù)成本，帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。這類先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)與產(chǎn)品對我國電力行業(yè)和電網(wǎng)設(shè)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。