[发明专利]一种导电防腐蚀材料及其在电力接地中的应用

说明书

本发明提供了一种导电防腐蚀材料及其在电力接地中的应用，涉及电力接地网技术领域。本发明提供的导电防腐蚀材料包括碳纤维布和复合涂料，其中，所述复合涂料包括环氧树脂、固化剂和导电填料，所述导电填料包括碳纤维、石墨粉和炭黑中的至少一种。本发明技术方案通过以碳纤维布作为导电防腐蚀材料的骨架，利用碳纤维布良好的导电性能，在金属接地材料与外界土壤之间形成空间导电骨架，通过单层、多层碳纤维布空间导电骨架，将环氧树脂中碳纤维、不同粒度的石墨粉、导电炭黑粉末连接起来，形成空间导电连续相，从而使形成的导电防腐蚀材料具有优异的导电散流能力和防腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及电力接地网技术领域，特别涉及一种导电防腐蚀材料及其在电力接地中的应用。

背景技术

接地网是输变电行业重要的设施，是输变电设备、人员安全以及输电安全运行的保障。接地网材料大多使用金属材料，例如碳钢、镀锌钢、铜及铜包钢等。金属材料埋设在大地中，由于土壤是一种具有腐蚀性的电解质，其对埋设在其中的接地金属材料会产生腐蚀作用，使接地材料变薄，甚至发生断裂，从而导致被腐蚀的接地材料接地性能下降，接地电阻升高，无法满足输电、变电设施接地要求。当发生用电事故或雷击时，故障电流及雷电流无法顺利排除到大地，有可能串入输变电设施中，造成设备损坏、人员伤亡，危害输变电运行安全。因此，接地材料的防腐蚀性能非常重要。

接地材料的防护措施一般分为接地网牺牲阳极阴极保护和涂层保护两种。前者由于消耗过快，在输变电领域应用较少；而涂层防腐技术由于涂料的导电性较差，通常无法满足接地材料的接地性能。因此急需设计一种接地网防腐蚀材料，使其在拥有良好的防护性能的同时，还可在涂装后表现出良好的接地性能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电防腐蚀材料，旨在解决目前接地材料防护性能不佳的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提出了一种导电防腐蚀材料，包括碳纤维布和复合涂料，其中，所述复合涂料包括环氧树脂、固化剂和导电填料，所述导电填料包括碳纤维、石墨粉和炭黑中的至少一种。

本发明技术方案中，以碳纤维布作为导电防腐蚀材料的骨架，起到支撑、强化、传导电流等作用。并且，由于碳纤维布具有良好的导电性能，能够在金属接地材料与外界土壤之间形成空间导电骨架，通过单层、多层碳纤维布空间导电骨架，将环氧树脂中碳纤维、不同粒度的石墨粉、导电炭黑粉末连接起来，形成空间导电连续相，从而使形成的导电防腐蚀材料具有优异的导电散流能力，从而解决了传统以导电填料为基础的导电防腐涂料在成膜后无法形成导电物质的连续相的问题。除此之外，本发明通过将碳纤维布复合涂料有机结合，形成的均有空间导电连续相的复合材料还具有优异的防腐蚀性能。

作为本发明所述导电防腐蚀材料的优选实施方式，所述导电填料包括碳纤维、石墨粉和炭黑，所述固化剂为酚醛胺固化剂(T31固化剂)。

本发明技术方案中，导电填料须同时包含碳纤维、石墨粉和炭黑三种原料，若采用单一的填料种类，导致其尺寸和形状单一，会对复合涂料的导电性和粘度产生较大影响，无法提供给复合涂料最佳的导电性能。

作为本发明所述导电防腐蚀材料的优选实施方式，所述导电填料的质量占所述环氧树脂的质量的10-35％。

发明人经过大量试验发现，如果导电填料含量低于10％，涂料的导电性能不佳；单纯的增加导电填料的比例，会大大降低复合涂料的粘结性和力学性能，导致涂料的防护能力降低，如果导电填料含量高于35％，使得复合涂料的粘度较高，将无法完成流平、浸润、消泡。

作为本发明所述导电防腐蚀材料的优选实施方式，所述碳纤维的单丝直径为5-20um，长径比为2-8:1；所述石墨粉的目数为1000-1500目；所述炭黑的粒径为10-35nm。

作为本发明所述导电防腐蚀材料的优选实施方式，所述碳纤维布包括石墨化碳纤维机织纤维布或石墨化碳纤维无纺布中的任意一种。