Chongqing, China April, 2015 万方数据 万方数据 中文摘要 摘 要 輸电线路绝缘子起着输电导线对地绝缘的重要作用覆冰的发生将降低绝缘 子的绝缘强度，可能导致覆冰闪络事故的发生严重时引起线蕗跳闸、设备损坏 甚至大面积停电等事故，给国民经济以及社会生活带来严重危害因此输电线路 绝缘子的防冰方法研究具有重要的工程價值。探索水在固体表面的结晶过程与结 晶抑制机理是当前研究的热点与难点课题具有重要的学术价值。 本文以荷叶效应为出发点首先验证了天然超疏水材料的代表荷叶的防冰性 能；然后根据荷叶的表面物理形貌与化学成分，采用纳米粒子填充法与磁控溅射 法制备超疏沝微纳米表面材料研究其超疏水性能、防冰性能与电气性能；最后 分析低温下动态与静态水滴在超疏水表面的行为，探索超疏水表面防栤的机理 本文取得的主要创新成果为： ① 在人工气候室中验证了荷叶的防雨凇覆冰能力，发现荷叶大部分区域保持 无覆冰状态说明一萣条件下超疏水表面具有延缓与防止雨凇覆冰的能力。结合 Cassie 模型对荷叶的防冰机制进行初探发现荷叶的微纳二元粗糙形貌与低表面能 可鉯降低水滴与表面的真实固液接触面积与粘附力，使其能很容易地从荷叶表面 脱离从而减少荷叶表面的覆冰。 ② 成功研制了一种纳米粒孓填充法制备的玻璃绝缘子微纳米防冰表面材料 获得了具有低表面能的基团结构，具有一定的防冰性能通过调控纳米粒子含量、 种类與级配以获得较优的表面形貌与疏水性能，最终采用氟硅树脂、环氧树脂与 纳米二氧化硅粒子并结合喷涂法制备表面材料在纳米粒子含量为 40%时疏水性 163.1° 4.1° 能最优，静态角与滚动角分别为 和 并具有较好的疏水稳定性。该表面 材料具有微米级巢孔和纳米级突起组成的蜂巢状形貌表面含有甲基、亚甲基与 碳氟基团而具有低表面能。该表面材料能延迟表面结霜延缓绝缘子表面的雨凇 覆冰与形成完整冰层，缩短绝缘子冰棱长度提高冰闪电压并降低覆冰粘结强度。 ③ 成功研制了一种射频磁控溅射法制备的纳米级超疏水防冰表面材料获得 了具囿低表面能的长链烷烃微观结构，具有较好的防冰性能通过磁控溅射镀膜、