1.一种输电线防覆冰涂层的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、制备疏水微纳米颗粒:
将稻壳放入无机酸溶液中浸泡,用去离子水洗涤并干燥后,置于氮气气氛下炭化处理,经球磨细化后,与溶剂和疏水改性剂混合并水浴搅拌,在离心、干燥后获得疏水改性的C/SiO2微纳米结构颗粒;
步骤2、配制内外层涂料:
将PVDF或PVDF的共聚物、正硅酸乙酯、去离子水、氨水和有机溶剂混合,水浴搅拌,得到混合均匀的内层绝缘‑防腐涂料;将步骤1获得的疏水改性的C/SiO2微纳米结构颗粒与PVDF或PVDF的共聚物、纳米压电颗粒、碳纳米管、分散剂和有机溶剂混合,水浴搅拌,超声处理得到分散均匀的外层光热‑电热‑超疏水涂料。
步骤3、构建绝缘‑防腐内涂层:
用步骤2得到的绝缘‑防腐涂料浸泡输电线,干燥固化后,在输电线表面形成绝缘‑防腐内涂层;
步骤4、复合光热‑电热‑超疏水外涂层:
将步骤3得到的含有绝缘‑防腐内涂层的输电线浸泡到光热‑电热‑超疏水涂料中,热固化处理后,得到光热‑电热‑超疏水防覆冰复合涂层;
输电线防覆冰涂层,包括从内到外依次附着在输电线基材(1)表面的绝缘‑防腐内涂层(2)以及光热‑电热‑超疏水外涂层(3),光热‑电热‑超疏水外涂层(3)由疏水改性的C/SiO2填料(4)、纳米压电颗粒(5)、PVDF或其共聚物(6)、碳纳米管(7)共同复合而成,C/SiO2填料(4)即疏水改性的C/SiO2微纳米结构颗粒,所述绝缘‑防腐内涂层厚度为50μm~80μm;光热‑电热‑超疏水外涂层厚度为200μm~500μm;所述碳纳米管为多壁碳纳米管,碳纳米管直径为
10nm~30nm,长度为10μm~20μm;纳米压电颗粒粒径为100nm~300nm。
2.根据权利要求1所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中无机酸溶液为磷酸、盐酸中的任意一种,无机酸溶液浓度为1mol/L~3mol/L,稻壳与无机酸溶液的质量比为1:9~10,浸泡时间为1h~2h,炭化处理温度为500℃~600℃,炭化处理时间为1h~2h,球磨转速为400rpm~800rpm,球磨时间为6h~12h。
3.根据权利要求1所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中疏水改性剂、C/SiO2微纳米结构颗粒和溶剂的质量比为1:(1~2.5):(20~35),溶剂为去离子水、乙醇、氨水、乙酸乙酯中的任意一种或多种,疏水改性剂为三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷中的任意一种或多种;水浴温度为40℃~80℃,搅拌时间为12h~
24h;干燥温度为60℃~80℃,干燥时间为6h~12h。
4.根据权利要求1所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,绝缘‑防腐涂料按质量百分比由以下物质组成:PVDF或PVDF的共聚物20%~30%,正硅酸乙酯0.5%~1.5%,去离子水1%~2%,氨水0.3%~1%,有机溶剂65.5%~78.2%;
光热‑电热‑超疏水涂料按质量百分比由以下物质组成:疏水改性的C/SiO2微纳米结构颗粒8%~12%,PVDF或PVDF的共聚物15%~20%,纳米压电颗粒2%~6%,碳纳米管3%~
5%,分散剂1%~3%,有机溶剂54%~71%;
PVDF或PVDF共聚物为PVDF、P(VDF‑TrFE)、P(VDF‑HFP)中的任意一种;
有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃中的任意一种或多种,纳米压电颗粒为钛酸钡、钛酸铅、铁酸铋、铌酸钾以及氧化锌中的任意一种或多种,分散剂为KH570、十六烷基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷或四丙氧基硅烷中的任意一种;
5.根据权利要求1所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,水浴温度为60℃~80℃,搅拌时间为2h~4h,超声时间为5min~10min。
6.根据权利要求1所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤3中浸泡时间为15min~30min,干燥温度为60℃~80℃。
7.根据权利要求1所述的一种输电线防覆冰涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤4中浸泡时间为30min~60min,热固化温度为100℃~120℃,热固化时间为1h~2h。