101
Горный вестник Узбекистана № 4 (79) 2019
Кромка льда на металлических конструкциях оседает из-за того,
что поверхность металла недостаточно гладкая (Рис. 2). Кроме этого
провода воздушных линий изготавливаются в скрученном плетении из
нескольких жил [4].
В целом, если рассуждать более фундаментально, то вода на
металлической поверхности растекается по площади провода и
сцепляется с её пористой структурой. Исходя из этого, логично будет
исключить либо минимизировать контакт внешней поверхности провода
с
водой.
Для
этого
целесообразно
будет
применение
водоотталкивающих покрытий. Современная наука предпочитает
называть их супергидрофобными.
Супергидрофобные покрытия – это материалы, демонстрирующие
так называемый «эффект лотоса». Этот эффект проявляется в том, что
при контакте с таким материалом капля воды принимает форму,
близкую к шарообразной, и при небольшом наклоне материала по
отношению к горизонту капля с поверхности скатывается, захватывая
при движении все загрязнения поверхности [10]. Одна из
отличительных особенностей супергидрофобных материалов –
самоочистка поверхности от пыли и других твёрдых частиц при её
контакте с каплями жидкости. Дело в том, что даже при очень малых
наклонах
супергидрофобной
поверхности
капли
воды
не
соскальзывают по ней, а скатываются. Благодаря водоотталкивающим
свойствам поверхности, на ней практически не скапливается вода,
которая может кристаллизоваться. Кроме того, уже образовавшийся
лёд, изморозь или мокрый снег к таким поверхностям прилипают плохо
и осыпаются с проводов под действием собственного веса или ветра
(Рис. 3).
Говоря более строгим языком, супергидрофобными называют
материалы, характеризуемые одновременно тремя свойствами:
– капля воды образует на них угол смачивания более 150°,
– угол скатывания, т.е. угол наклона поверхности к горизонту,
при котором капля c диаметром 2-3
мм
начинает скатываться, не
превышает десятка градусов и наконец, имеет место эффект
самоочистки поверхности при контакте с каплями воды.
С алюминиевых поверхностей одножильных и многожильных
алюминиевых проводов, на которые нанесено супергидрофобное
покрытие, лёд легко удалить. Так при супергидрофобизующей
обработке прочность соединения льда с алюминием уменьшается в 2,6
раза (Рис. 4).
Одна
из
известных
электроизоляционных
композиций
супергидрофобных покрытий, содержит касторовое масло,
изоцианатсодержащее соединение, синтетический каучук, кроме того
оно содержит эпоксидиановую смолу и цинковые соль
бензоксазолиновой
кислоты,
причем
в
качестве
изоцианатсодержащего соединения - раствор диуретанов в
толуиллендиизоцианаты, а в качестве синтетического каучука
содержит низкомолекулярный карбоксилатный полибутадиеновый
каучук со средней молекулярной массой 5000 - 15000 при следующем
содержании компонентов, мас.ч.: касторовое масло 100; раствор
диуретанов 20-80; низкомолекулярный карбоксилатный поли-
бутадиеновый каучук 10-30; эпоксидная смола 10-30; цинковая соль
0,01-0,1.
Недостаткам этой композиции является то, что она содержит
эпоксидную смолу, которая токсична. К тому же, данная конфигурация
состава является работоспособной только в пределе температур от -
18
o
С
до –25
o
С
. При достижении температуры окружающего воздуха
за пределами указанного промежутка, чревато нарушением
целостности покрытия. Что в свою очередь снижает эффективность
покрытия [9].
Подводя итог, стоит отметить то, что, супергидрофобные
покрытия достойны быть актуальным решением в проблеме с
образованием гололеда. Но при этом их состав покрытия должен
учитывать климатические особенности отдельных регионов и быть
безопасным для окружающих.
Do'stlaringiz bilan baham: