【摘 要】
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为了解决变电站接地网因腐蚀而引起的泄流能力下降、设备损坏、甚至发生重大事故等问题,采用防腐导电涂层对接地网进行保护已经成为了研究的热点。目前以环氧树脂、丙烯酸树脂
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为了解决变电站接地网因腐蚀而引起的泄流能力下降、设备损坏、甚至发生重大事故等问题,采用防腐导电涂层对接地网进行保护已经成为了研究的热点。目前以环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯等为基体,以金属系粉末、石墨、炭黑等作为导电填料的防腐导电涂料,虽然对接地网起到了一定的保护作用,但金属粉末作为导电粒子导电性较差,接地电阻较大,严重的阻碍了导电涂料在接地网中的应用。针对这一实际,本文以被称为“涂料之王”的氟碳漆为基料,多壁碳纳米管(MWCNTs)为填料,采用刷涂法制备了MWCNTs/氟碳漆防腐导电涂层。研究了制备涂层的最佳工艺参数,采用四探针测试仪、极化曲线和电化学阻抗谱、TG、FTIR、SEM、拉伸试验机等方法研究了复合涂层的导电性、耐蚀性、热稳定性、化学结构、微观形貌和力学性能等。 通过对涂层固化工艺的研究表明,固化温度较低时,涂层的表面光泽度好,粘结性能较好。固化温度大于90℃后,涂层粘结性、耐蚀性以及电导率下降。当固化温度为60℃时,涂层的交联度最高、综合性能最佳。其表面光泽度可以达到1级,铅笔硬度为4H,涂层的体积电阻率为5.28×10-3Ω?m,腐蚀速率为1.2×10-6mm/a。 在Q235钢接地网表面制备复合涂层后提高了接地网的耐蚀性。当MWCNTs含量在0.5wt%~2wt%的范围内涂层的腐蚀速率比普通碳钢小了两个数量级。涂层电阻率随MWCNTs含量的增加先减小后增大,当MWCNTs含量为1.5wt%时,涂层的电阻率最小,仅为4.5×10-4(Ω?m)。复合涂层在300℃以下极为稳定,且涂层中的MWCNTs形成了网状导电结构,完全可以满足接地网导电防腐的使用要求。 MWCNTs的加入对纯氟碳漆自身的性能基本没有影响,但是MWCNTS/氟碳漆复合涂层的拉伸强度和弹性模量与纯氟碳漆涂层相比分别增大了32.65%和46%,紫外加速老化24h、72h、144h和216h后的耐蚀性也有所增强,进一步说明MWCNTs的加入提高了氟碳漆的综合性能。
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