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文檔簡(jiǎn)介
1、超疏水涂層具有自清潔特性,其表面水滴狀態(tài)與普通疏水涂層表面水滴狀態(tài)具有顯著差異。電場(chǎng)作用下普通疏水涂層表面水滴可誘發(fā)電暈放電,導(dǎo)致涂層有機(jī)材料老化與沿面閃絡(luò)。研究新型超疏水絕緣涂層及其表面水滴電致運(yùn)動(dòng),對(duì)于提升超疏水涂層在電氣外絕緣的應(yīng)用效果,揭示電場(chǎng)對(duì)超疏水涂層自清潔特性的影響規(guī)律,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。作者針對(duì)當(dāng)前超疏水涂層表面能較高、微小水滴難以滑落、涂層機(jī)械性能較差的問題,對(duì)一種新型長(zhǎng)效硬質(zhì)超疏水涂層的制備方法及沿面閃絡(luò)
2、特性進(jìn)行了研究,對(duì)超疏水涂層表面水滴電致運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模與仿真驗(yàn)證,并對(duì)超疏水涂層的自清潔力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了研究。論文的主要內(nèi)容有:
?、賹?duì)一種新型納米二氧化硅改性硅樹脂超疏水涂層的制備方法進(jìn)行了研究,該方法通過向二氧化硅納米粒子表面接枝低表面能與高穩(wěn)定性的含氟官能團(tuán)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化硅納米粒子的低表面能改性,通過與硅樹脂混煉后制備出新型長(zhǎng)效硬質(zhì)硅樹脂超疏水涂層,并對(duì)涂層的理化特征、憎水性能、化學(xué)與機(jī)械穩(wěn)定性能、介電性能進(jìn)行了
3、試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,所制備超疏水涂層具備優(yōu)異的憎水性,良好的耐酸堿腐蝕、耐磨損與介電性能。
②對(duì)納米二氧化硅改性硅樹脂超疏水涂層的工頻沿面閃絡(luò)特性進(jìn)行了研究,觀測(cè)分析了濕污條件下硅樹脂超疏水涂層沿面閃絡(luò)時(shí)局部電弧發(fā)展、熄滅與重燃過程,測(cè)試分析了硅樹脂超疏水涂層的工頻沿面泄漏電流與閃絡(luò)電壓。結(jié)果表明,相比于普通疏水RTV硅橡膠涂層,硅樹脂超疏水涂層具有低泄漏電流和高閃絡(luò)電壓,涂層的強(qiáng)憎水性與表面水滴電致運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的干帶是涂層具有高
4、絕緣性能的主要原因。
③對(duì)納米二氧化硅改性硅樹脂超疏水涂層表面水滴電致運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了研究,揭示了電場(chǎng)對(duì)硅樹脂超疏水涂層自清潔特性的影響規(guī)律。研究分析了不同激勵(lì)電場(chǎng)下硅樹脂超疏水涂層表面水滴電致運(yùn)動(dòng)特征及荷電機(jī)制。結(jié)果表明,涂層表面水滴-空氣-涂層三相接觸區(qū)電暈放電是造成水滴荷電并出現(xiàn)電致運(yùn)動(dòng)的主要原因,電場(chǎng)可實(shí)現(xiàn)硅樹脂超疏水涂層表面10μL-100μL水滴的驅(qū)動(dòng)。
④對(duì)超疏水涂層表面水滴電致運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型與電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力
5、進(jìn)行了研究,揭示了電場(chǎng)對(duì)超疏水涂層表面水滴的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。研究了電場(chǎng)作用下超疏水涂層表面水滴臨界穩(wěn)定電場(chǎng)強(qiáng)度。建立了超疏水涂層表面水滴電致運(yùn)動(dòng) Navier-Stokes動(dòng)力學(xué)模型與電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力仿真計(jì)算方法。結(jié)果表明,超疏水涂層表面水滴臨界穩(wěn)定電場(chǎng)強(qiáng)度與外施電場(chǎng)強(qiáng)度、水滴粒徑與自身表面張力相關(guān),施加于“水滴-空氣”界面上的庫(kù)侖力對(duì)水滴電致運(yùn)動(dòng)具有決定性影響。
?、輰?duì)染污超疏水涂層表面自清潔及其力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了研究,揭示了染污超疏水涂層的
6、自清潔物理機(jī)制。研究了染污硅樹脂超疏水涂層表面電致運(yùn)動(dòng)水滴與自然凝露水滴的去污過程。分析了超疏水涂層表面水滴對(duì)污穢顆粒的力學(xué)吸引過程。結(jié)果表明,超疏水涂層表面污穢顆粒受到水滴-污穢顆粒界面力的強(qiáng)吸引作用能夠隨運(yùn)動(dòng)水滴離開涂層表面;隨涂層憎水性增強(qiáng),水滴對(duì)污穢顆粒的吸引效果增大,超疏水涂層表面水滴對(duì)污穢顆粒具有最高的界面吸引力。
上述研究結(jié)果表明,納米二氧化硅改性硅樹脂超疏水涂層具備優(yōu)異的憎水性與絕緣性能,其表面水滴電致運(yùn)動(dòng)行為
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