论文部分内容阅读
输变电设备在服役过程中会受到各种环境的腐蚀,导致各种事故,严重威胁供电安全。防腐涂层是防止输变电设备腐蚀的主要技术之一。针对现行检测方法不能在涂层外观形貌发生变化前发现涂层性成分、性能的严重劣化的不足,本研究通过涂层孔隙率指标的适用性研究、涂层成分检测技术和涂层老化程度评估技术研究、涂层道数检测技术研究,开发出预测涂层寿命、判断涂层老化程度的技术,并进一步建立适用于输电铁塔、壳体有机涂层现场验收指标体系,保证涂层的质量和性能,判断涂层的老化程度,确保输变电设备防腐涂层的保护效果。本论文将根据查阅的文献从漆膜的外观、附着力、厚度、孔隙率、硬度等指标分别研究现有的检测技术,如划格法测量附着力、铅笔法或维氏硬度仪测量硬度以及显微镜观察厚度和孔隙率等,以期获得高效的有机涂层质量现场检测技术。
针对涂层涂装现场的环境和条件,首先设计出适合现场进行的电化学检测的电容传感器,用于测试金属/涂层体系的交流阻抗谱参数及Mott-Schottky曲线,通过分析计算和拟合数据得到体系等效电路的电化学元件参数,再由这些元件参数确定涂层的常规性能指标,以此达到现场无损检测涂层涂装质量的要求。
借助上述设计的电容传感器进行了涂层涂装厚度对于涂层附着力的影响探究实验和基底金属表面预处理的质量对于附着力的影响探究实验。实验结果表明,相同条件下,涂层厚度越大,涂层与金属界面附着力越好,而当厚度增加到某一个值时,厚度对于附着力的影响降到最低,本实验中所用涂层该值范围在120~170μm内,继续增加涂层厚度,附着力几乎没有变化;对于基底金属表面预处理,金属表面保持干燥洁净,且有一定的粗糙度,可以最大限度的提高界面附着力,优化涂层防腐性能,借此可以由所设计的电容传感器测出现场涂层附着力后,根据测得电化学参数反推界面附着力,从而在不破坏涂层的前提下判断装涂质量。
在评价涂层质量指标中引入孔隙率指标的探究实验中,同样通过分析金属/涂层体系的电化学行为,不同孔隙率下,体系在模拟作业环境下吸附外界电荷量的能力。实验结果表明,相同浸泡时间,涂层孔隙率越大,涂层吸附的电荷量越大,即阻抗降低,体系更易受到电化学腐蚀;一定的浸泡时间内,孔隙率越大,涂层吸附电荷量越快,体系越容易受到腐蚀。
针对涂层涂装现场的环境和条件,首先设计出适合现场进行的电化学检测的电容传感器,用于测试金属/涂层体系的交流阻抗谱参数及Mott-Schottky曲线,通过分析计算和拟合数据得到体系等效电路的电化学元件参数,再由这些元件参数确定涂层的常规性能指标,以此达到现场无损检测涂层涂装质量的要求。
借助上述设计的电容传感器进行了涂层涂装厚度对于涂层附着力的影响探究实验和基底金属表面预处理的质量对于附着力的影响探究实验。实验结果表明,相同条件下,涂层厚度越大,涂层与金属界面附着力越好,而当厚度增加到某一个值时,厚度对于附着力的影响降到最低,本实验中所用涂层该值范围在120~170μm内,继续增加涂层厚度,附着力几乎没有变化;对于基底金属表面预处理,金属表面保持干燥洁净,且有一定的粗糙度,可以最大限度的提高界面附着力,优化涂层防腐性能,借此可以由所设计的电容传感器测出现场涂层附着力后,根据测得电化学参数反推界面附着力,从而在不破坏涂层的前提下判断装涂质量。
在评价涂层质量指标中引入孔隙率指标的探究实验中,同样通过分析金属/涂层体系的电化学行为,不同孔隙率下,体系在模拟作业环境下吸附外界电荷量的能力。实验结果表明,相同浸泡时间,涂层孔隙率越大,涂层吸附的电荷量越大,即阻抗降低,体系更易受到电化学腐蚀;一定的浸泡时间内,孔隙率越大,涂层吸附电荷量越快,体系越容易受到腐蚀。