5 JR纳米碳防腐导电涂料的制备、性能及应用

5.1 JR纳米碳防腐导电涂料的制备

在氮气保护下，烃类气体与氢气发生氧化还原反应，得到导电性很好的纳米碳和微米碳混合物。该混合物在静电场中被极化，并在电场力的作用下发生电泳。粒径越小，极化程度越大，其电泳速度也就越快，从而达到分级目的。用JEM-100CXⅡ透射电子显微镜可观测到纳米碳的粒径绝大多数在15nm左右，少数在70nm左右。纳米碳与无机-有机高分子材料复配，即得JR纳米碳防腐导电涂料。

5.2 JR纳米碳防腐导电涂料的导电性

JR纳米碳防腐导电涂料是在镍粉和石墨粉防腐导电涂料挂网运行经验的基础上，研制的新一代防腐导电涂料。纳米碳作为导电添加剂，比石墨粉和镍粉赋予涂料更好的导电性。镍粉、石墨粉和纳米碳的物质结构与导电性如表3所示。

表3  镍粉、石墨和纳米碳的物质结构与导电性

5.3 JR纳米碳防腐导电涂料的防腐性

当导电材料的粒径φ＞100nm 时，它与成膜物质之间只是一种简单的物理混合，界面分明，补强性和封闭性差；当导电材料的粒径φ＜100nm时，其比表面积很大，表面能也很大，具备纳米材料的共性。此时，纳米导电材料与成膜材料以几乎同一数量级的粒径相互渗透，彼此无明显的界面。纳米涂料封闭功能好，电解质溶液无法渗透到涂层内部。由于采用纳米技术，JR纳米碳防腐导电涂料的防腐性比一般涂料更好。

5.4 JR纳米碳防腐导电涂料的热稳定性

JR 纳米碳防腐导电涂料的热稳定试验在武高所动热稳定实验室进行。在50×5×1000mm的扁钢上均匀涂刷JR纳米碳防腐导电涂料（涂层长850mm，两端各预留75mm打孔安装），涂层实干后开始试验，并记录了通电（30KA、3S）前后涂层的变化及直流电阻值。通电前涂层的直流电阻为0.15Ω；通电时扁钢被烧红，在第2.3秒时扁钢被30KA大电流击断；扁钢冷却后，可观察到涂层未被烧失，测得涂层直流电阻为0.03Ω。为什么涂层的电阻率会变小呢？这是因为在扁钢被烧红的同时，涂层发生了烧结，纳米碳变得更致密，电阻率变得更小。

在中性点直接接地的交流输电系统中，故障时会有数十千安的短路电流经地网入地。热稳定试验说明，一旦地网遭受雷电或短路事故形成的大电流冲击时，JR纳米碳防腐导电涂料不会被烧毁。

5.5 JR纳米碳防腐导电涂料的成果鉴定与企业标准

JR 纳米碳防腐导电涂料经过用户试用后，于2003年6月通过了湖北省科技厅主持的科技成果鉴定。该项成果的鉴定证书号为：鄂科鉴字[2003]第 22273130号，成果登记号为：EK030559。该产品的企标标准号为Q/WHRY01-2003，企标标准备案号为QB420111/1417- 2003。JR纳米碳防腐导电涂料企标标准如表4所示。

表4  JR纳米碳防腐导电涂料企标标准（Q/WHRY01-2003）

5.6 JR纳米碳防腐导电涂料的应用情况

JR纳米碳防腐导电涂料项目在完成湖北省科技厅组织的成果鉴定后，陆续在省内外部分电力接地网防腐工程中得到应用。已采用JR纳米碳防腐导电涂料的用户单位如表5所示。

表5 JR纳米碳防腐导电涂料的用户单位