风电厂风机叶片防覆冰涂料

随着人们对环境意识增强以及对能源需求的日益增加，风能作为一种清洁的可再生能源，普遍受到人们重视。随着我国对风电行业的投资不断增长，风电设备在运行过程中的问题也不断的显现出来，其中在风机叶片上容易覆冰问题比较突出，使设备安全运行风险增加。

由于大量风机安装在寒冷或高海拔地区，在冬季运行期间面临冰冻环境的考验。风机叶片结冰后会减小翼型升力、增加阻力，导致叶片转矩下降，影响风机发电效率。同时，由于覆冰的增加，导致叶片质量分布不平衡，产生不对称载荷，引发机械故障，严重时导致设备停机。因此，风机的防覆冰问题是风电发展的一个绊脚石，只有解决了叶片覆冰问题，才能使风机安全高效运行。

风电场的建设选址一般都是在风大、寒冷的高海波地区。在秋冬季节风机可能会长时间或者频繁遭受外界低温，遇到较大湿度的天气或降水时便会形成覆冰现象。原因在于过冷水滴下降过程中撞击到低于0℃的叶片表面，碰撞过程中，雨滴首先形成水层，一部分含冰核的水层立即凝结成冰，而另一部分水层在叶片表面流动并直接凝结为冰，经过一层层累计便形成了我们冬季常见的雨凇。由于叶片表面与水的接触角较低，使过冷的水滴在表面形成冰晶后容易附着。因此若要有效解决风机叶片的覆冰问题，首先让叶片自身表面有很高的自洁性。

位于北京市通州区联东U谷的北京志盛威华公司早在2008年就开始着手对物体覆冰机理进行研究，先后投入了大量的资金与人力，经过上千次的实验与论证，终于成功研发出ZS-611防冰雪涂料。ZS-611防冰雪涂料主要由交替排列的多嵌段无机-有机互穿网络聚合物（IPN）基料和经过表面改性处理的高活性纳米防冰雪添加剂组成，涂层有优异的憎水性，憎水角可以达到150度以上，滚动角小于8度。涂料呈现壳-核双层结构。这种结构既表现出涂料涂层的接触角和滚动角的优异性能，有体现出一定的弹性结构特点，在雪和水覆盖上时，主动减少和雪、水的接触面积，较少摩擦力。在涂料涂刷在固体表面之后，在需要保护的材料表面就可以形成薄薄一层特殊取向的疏水分子层，实质上相当于在被保护表面与冰晶之间筑起一层自洁分隔膜，表面对水的接触角大于105°，表面能低于20x10-3N/m。这样的涂层相对普通的玻璃材料比较，水的滑落性提高6倍，滑动时间缩短4倍，雪的滑动性提高4倍，滑动时间缩短3倍。

ZS-611防冰雪涂料助力提高了我国风电场抗冰灾的能力，确保了风电场风机和相关的重要设备、设施的安全。ZS-611防冰雪涂料还可以用于铁塔、通信线路、高压输电线、飞机、船舶等，具有广阔的应用前景。