新材料在电力行业中的应用

高文权白如贤李忠星黄永明郭涛修颖

摘要：在我国快速发展的过程中，促进我国电力行业的整体发展，产生众多新材料，并在电力领域大力应用，如：奈米材料和复核材料等。新材料在电力行业中应用，确保电力系统运行的稳定性和安全性，带动电力产业的发展。基于此，本文就新材料在电力行业的实际应用进行全面分析和研究。首先，本文对新材料的种类进行分析，包括纳米新材料以及复合材料研究。其次，结合当下电力行业发展形式，分析型奈米材料以及复合材料在电力输电线路和相关工作中应用价值等进行分析，望为相关单位和工作人员实际工作故提供理论依据。

关键词：新材料；电力行业；应用；分析和研究

引言

人类自诞生以来,就与材料结下了不解之缘。材料在人类由蒙昧走向开化的发展过程中起到了关键的作用。从材料的发展,我们可以看到人类社会的历史进程,伴随着电力的产生、发展,以及相关学科的发展,我们已经不可能想象出将来的电力行业。但不可否认学科的交叉发展正影响和改变着我们的新生活。新材料的不断出现也为电力行业的发展奠定了坚实的物质基础。

1新材料的种类

其一：奈米材料也被叫做奈米级结构材料。站在广义角度，奈米材料就是在三维空间系统中，至少有一个维处和奈米尺度的实际范围解决的超精细化颗粒材料的总称呼。依据2001年欧盟委员会议研讨后给出的定义，纳米材料是由基本颗粒构成的具有团块状和粉状的一种天然材料和人工材料，这一颗粒可能是多个或者一个，三维尺寸在1奈米以及100奈米之间材料，而且这一基本奈米颗粒的整体材料占据全部颗粒数量的一半以上。纳米材料具有自身独特特点，其光学、熔点、磁性以及导电性明显。其二：复核材料。分合材料是被两种或者里两种以上不同性能、不同形态和种类、不同相型和不同成分材料的组成。利用科学的符合方法，把材料整合到一起的，确保其具备结构性特征的和良好性能的全新材料。复核材料的种类较多：包括陶瓷类型复核材料、金属基复核材料、树脂基复核类型材料以及碳和碳复合材料等。复核材料在当社会，凭借自身的优越性，在当下不同领域作结构材料、电气零部件、绝缘制品、涂料以及粘结剂、纽扣、胶泥等相关工作中被大力应用。

2新材料在电力行业中应用

2.1输电导线

目前国际上对于超疏水材料的实际应用的实验还不够多，所以缺乏这方面的数据，国外有科研人员对这种材料进行了电力设备涂层的实验，并且在不同外界环境下进行了测试，通过这种测试，与普通的电力设备表面进行比较可以发现，进行了涂层覆盖的表面对于冰面的附着更小，这样可以很好的减少冰面的积累。在实验中发现，实际应用中可能会因为外界力量的影响，这种情况，研究人员超疏水材料涂层的应用价值和发展前景有着很大的分歧，持有不同的看法。

2.2发电风机

高海拔的地区有着独特的地理优势，是风力发电机的理想安装位置，但是由于高海拔地区的低温环境，发电机的实际工作性能受到很大的环境影响，现在开展了很对应对这种特殊气候环境的超疏水材料涂层的科学研究。

2.3复核材料在电力行业应用分析

国民经济的发展，带动电力产业的发展，人们物质生活的得到保障，提高对电能质量和供电可靠性的要求，电力复核的实际需求也不断增加，这对于电力企业来说，无疑是一个全新的挑战。电力行业的发展面临着较大挑战，包括资源短缺、环境保护等相关方面问复核材料在电力行业应用，保证电力工程的安全性、可靠性、经济性、安全性以及环境的友好型、复核材料具备绝缘能力、高强、无磁和防腐能力，使其在电力输电线路中斜塔塔杆中、输电线路的装置绝缘零部件以及复核绝缘子中、电力导线以及风力发电系统中复核材料被广泛应用，提高电力运行效率，质量得到保障。例如：就输电线路的塔杆中复核材料应用，其就发挥新材料优势，降低了污闪和风偏问题出现，提高输电线路的实际运行安全性，满足电力系统的不同受力要求，具备耐候性和抗腐蚀性，降低输电线路在运行期间成本支出，维修管理成本得到控制，安装方便和灵活，满足形势下电力行业的发展要求。随着我国电力产业不断发展，电网建设任务量增加，复核材料等新材料将会在电力行业被大力应用。

2.4超疏水材料的防水机理

超疏水材料的研发灵感来源于自然，这是受到荷叶的疏水结构机制的灵感，经过科学的研究和分析可以得知，荷叶的表面有很多细小的组织结构，尺寸小到纳米级别，正是由于这种细小的结构存在，水滴难以在荷叶的表面停留，因为荷叶与水滴的接触很小，水滴的受到的阻力随之减小，这样就很容易使得水滴脱离荷叶。通过对超疏水材料涂层进行具体的实验可以得知，物体与表面的接触面积很小的话，受到的摩擦力就越小，这样就更容易从超疏水材料涂层表面脱离，因此水滴很难附着在这种材料上，同时在覆冰的情况下，这种材料可以延长水滴的结冰时间，这样有助于减少覆冰的积累。当水滴还没有达到结冰的条件时，就已经在超疏水材料涂层的表面脱离，从而减少了覆冰的形成和积累。

2.5纳米材料在电力行业的应用分析

随着我国振兴东北老工业基地和西部大开发战略的部署和实施，电力领域迎来全新的机遇与挑战。我国电力产业发展形势大好，但是随之而来的环境污染和资源短缺问题也不可忽视，为了解决电力领域这一发展难题，其增加对新材料和技术关注，充分利用纳米材料，提高了电力系统运行期间稳定性和安全性，生产效率增强，降低了能源的损耗和成本支出，减轻劳动力人员工作强度和压力，优化电力作业环境，带来不可估测经济效益。奈米新材料和电力行业良好结合，利于优化电力产业结构，实现电力产业结构和模式的升级，发展全新的电力纳米相关产业，建立电力产业链。带动发展电力产业同时，为大众营造一个健康生活环境为我国社会可持续发展作保障。详细来说，奈米技术在电力行业应用，体现在众多方面，如：电力焊接工作方面，利用奈米技术可以确保电弧的稳定性，保证了焊接的密度。

结语

我国在材料科学和数学两个领域的研究排名在世界前十位,所以我国的材料学科发展基本也体现了世界的先进水平。但关注最新的技术动态,却发现材料在电力行业的最新应用却大多出现在国外:美研制最小的纳米电动机、英研发高压架空塑料电缆、美用纳米管制造最小的转子等等。新材料研制的目的在于应用,何时我国的材料应用技术也能处于世界的前沿.综上所述我们可以看出，以复合材料和奈米材料为代表的新材料，将会在电力行业大力应用，包括在电力导线以及风力发电系统、输电线路的装置、电力输电线路斜塔塔杆中、电网建设、电力焊接等方面大力应用。输电线路在运行期间成本支出得到控制，解决我国当下资源匮乏问题，保证输电安全性和稳定性，电力运输质量得到保障，实现友好型社会建设目标。

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