热敏变色涂层的制备及其温变规律研究

发布时间：2020-11-05 00:20

　　 电力系统有着设备量大、范围使用广等诸多特点,随着小康社会的全面实现,其设备使用量在逐年增加。以上的诸多因素给电力设备的检修带来了许多不便之处。目前所使用的红外诊断技术虽是精确度最高的检测方法,但是其也存在像设备昂贵、环境适应要求较为严格以及对使用人员素质有要求等诸多缺陷。电力设备经常因为出现故障产生大量的热从而导致设备温度上升,而作为对温度比较敏感的功能性热敏变色涂层能够对温度的变化做出颜色变化的响应。为了降低全面检修带来的工程量以及昂贵的费用,利用热敏涂层来辅助检修的方式已经慢慢受到人们的青睐。检修人员可以通过观察热敏涂层的颜色变化进而判断故障发生的位置,从而做到精确排查,节约成本和时间。本文采用电子得失型的有机变色材料制备了低温型热敏变色涂层;同时利用氧化还原型的无机变色材料制备了高温型热敏变色涂层。具体研究的内容如下:针对电力设备不同部位发生故障时产生的热效应不同,选用电子得失型且温度范围不同的变色材料,结合其结构特点,使用丙烯酸、有机硅树脂制备了变色温度范围不同的低温单变色涂层,并且研究了低温热敏涂层的变色性能。实验结果指出低温型热敏涂层颜色变化明显,反应灵敏度高,此外还具有很好的复色功能。通过测定实时温度下涂层颜色的相关数据,定量研究了涂层颜色指标与涂层温度两者之间的关系,建立了颜色变化与涂层温度之间的数学模型。同时通过改变三种热敏变色材料的质量配比,得到多组复合型多变色热敏涂层。研究发现,复合型热敏变色涂层能够监测的温度范围是单变色涂层的3倍左右。另外,根据热敏涂层的变化情况,制作了较为标准的比色卡,给检修人员带来了极大的方便。针对有机变色涂层在高温下分解失效的情况,利用重铬酸钾、硝酸铅等作为主要变色材料,并结合硫酸镍、氧化铝等制备了高温热敏复配物。采用正交实验优化了复配物中各组分的质量配比,并探究了各因素对变色温度的影响程度。选用耐热型的有机硅树脂和最优配比的高温热敏复配物制备了高温型热敏变色涂层。类比低温型热敏涂层,建立了高温涂层颜色变化与温度之间的模型。基于热敏涂层颜色变化与温度之间的关系,提出了一种非接触型热敏涂层测温方法。检修人员获取热敏涂层颜色照片后,利用温度变化模型即可得到热敏涂层的实时温度。为了能在瞬间完成大量的照片采集分析,保证测量温度的准确性,在不久的将来,我们可以将温度变化模型写入程序之中,设计一种集照片捕捉、照片分析、计算温度等功能于一体的智能化仪器。
【学位单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB34
【部分图文】：

不需要对电力设备进行停电处理[12-13]。红外技术包含三大技术成像技术模块、计算机剖析技术模块以及图像整合技术模块[14-15]。监测、诊断技术能够在较远距离、且不接触不取样等情况下获得设外红外热像技术也有着诸如灵敏度高，测量温度范围广，不易被磁。红外热像技术还具有高分辨率的特点，测量的精确程度可以达到 01 为用红外测试发现的变压器套管内接头发热缺陷图和变套管发热故黑体辐射的诸多应用中，红外测温是其中重要的一种，其遵循的是理。在不同的温度下，黑体辐射的能量存在着不同的波长分布。物能量在经过仪器接收后，再通过光敏元件做出进一步处理从而获得最终通过分析软件进行快速分析并且完成分析报告。工作人员根据结合表面温度法、同类比较法或者历史分析法来判断发热部件的严。红外测温仪能够对于诸如电流致热或者电压导致重大缺陷做出相当对于那些发热量本身很小且温度差距又不明显的缺陷，红外测温仪足测量需求，此时需采用更高级别的红外热像仪来弥补红外测温仪

热敏变色材料的应用

敏红涂层（ATCR）、丙烯酸热敏黄涂层（ATCY）、丙烯酸热敏蓝涂层（ATCB）、有机硅热敏红涂层（STCR）、有机硅热敏黄涂层（STCY）和有机硅热敏蓝涂层（STCB）。图2.1是有关于热敏微胶囊变色机理的图示。其中，热敏微胶囊的粒径在5微米左右，其变色的原理是绪论中介绍的电子得失型。热敏变色微胶囊的外壳是脲醛树脂，内部分别由染色剂（电子供体）、显色剂（电子受体）和固体溶剂组成。microcapsuleswallsubstrateheatelectron donorelectron acceptormicrocapsulescoolcoating coating图 2.1 热敏涂层的变色机理经过性能检测后，结果显示，涂层颜色变化明显，灵敏度高，具有很好的可
【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 张霞;汤如文;李晓凯;仁增多吉;李永祥;;一种粉色变蓝色的低温可逆示温涂料[J];硅谷;2015年01期

2 齐萌;王琼;王新宇;沈兰萍;李丹萌;;热敏微胶囊的制备与性能研究[J];印染助剂;2014年04期

3 李青;马晓光;;低温热敏变色材料的研究及其应用[J];染整技术;2009年04期

4 孙文秀;张琳;葛飞;陈忠军;任文明;高爱武;;热致可逆变色涂料的发展[J];现代涂料与涂装;2009年03期

5 刘星生,张鸿雁,黄国林,张燮;低温可逆示温涂料的研究[J];涂料工业;2005年09期

6 陈立军,沈慧芳,黄洪,张心亚,陈焕钦;示温涂料的研究现状和发展趋势[J];热固性树脂;2004年04期

7 倪震楚,袁宏永,疏学明;现代温度测量技术综述[J];消防科学与技术;2003年04期

8 胡智荣,吴落义,钟旭东;膨润土在可逆变色建筑涂料中的应用[J];非金属矿;2001年06期

9 胡智荣,陈声宗,钟旭东;低温可逆示温涂料的研究[J];涂料工业;1999年08期

本文编号：2870826