一種材料表面改性方法及自清潔材料，風機葉片表面改性方法及自清潔風機葉片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種材料表面改性方法及自清潔材料，風機葉片表面改性方法及自清潔風機葉片，該材料表面改性方法包括下列步驟：1)在材料表面涂覆底漆，在底漆形成干膜之前，在底漆上涂覆磁粉或涂覆鐵粉、磁粉形成磁層；2)在磁層上涂覆面漆，在面漆形成干膜之前，施加交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜析出并脫離，面漆干膜表面形成微凸起。該表面改性方法在面漆未將磁粉或未將鐵粉、磁粉凝固前，利用交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜中被攪動和被磁吸從而脫出漆膜，待面漆形成干膜后，在表面上形成均勻的微凸起，構(gòu)成具有荷葉效應(yīng)的微納米結(jié)構(gòu)，從而增大材料表面的憎水性。采用該表面改性方法所得的風機葉片具有良好的表面自清潔效果。
【專利說明】
一種材料表面改性方法及自清潔材料，風機葉片表面改性方法及自清潔風機葉片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種材料表面改性方法及采用該表面改性方法所得的自清潔材料，同時還涉及一種風機葉片表面改性方法及采用該表面改性方法所得的自清潔風機葉片。
【背景技術(shù)】
[0002]風機葉片是風機的關(guān)鍵部位之一，風機葉片的使用壽命直接關(guān)系到風機的使用壽命。風機葉片工作環(huán)境惡劣，易受磨蝕破壞和冰雪覆蓋。風機葉片覆冰后，會產(chǎn)生很大的危害:覆冰使得葉片原有的翼型改變，大大影響風電機組的載荷和出力，使得風機的發(fā)電效率大打折扣;且覆冰脫落對于現(xiàn)場人員也存在很大的安全隱患。因此，風機葉片需選擇優(yōu)異的防護涂層，實現(xiàn)自清潔。
[0003]涂料防覆冰是風機葉片主動型防護方法之一，主要是利用特種涂料的物理或化學(xué)的作用，使冰融化或者減小冰與物件表面的親和力，從而把冰從表面除去。該種涂料形成的防護涂層需滿足葉片防腐蝕性要求，提高其使用壽命，而且重點考慮抗沖擊耐磨和嚴寒地區(qū)的除冰雪功能，并能為風機葉片提供光滑的空氣動力學(xué)表面，從而增大風機的轉(zhuǎn)化效率；具體要求其具有良好的附著性、高耐磨性、耐候性、耐大氣腐蝕和仿照荷葉原理的除冰雪自清潔功能。
[0004]憎水性涂料能夠降低和基底表面即葉片的附著力，可使凍雨或雪等在凍結(jié)或粘結(jié)到葉片之前在自然力的作用下滑落，明顯降低冰雪在葉片的附著力。荷葉具有天然的憎水性，水珠在荷葉表面能夠輕易滑動而不累積，因其表面的蠟質(zhì)晶體明顯減小了水珠與荷葉面的接觸角，此現(xiàn)象稱為荷葉效應(yīng)。已有研究表明荷葉超憎水的實現(xiàn)與其表面的顯微微米納米-二元尺度結(jié)構(gòu)有關(guān);通過觀察植物葉片表面的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在荷葉表面是由微納米粗糙乳突結(jié)構(gòu)和憎水性蠟狀涂層所組成，因此可構(gòu)造具有微納米結(jié)構(gòu)的表面實現(xiàn)憎水性涂料的研究。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，也有根據(jù)荷葉原理形成的納米仿荷葉自潔涂料(如ZS-511)，能夠使水在物體表面猶如在荷葉上一樣滾落而不留水跡，既可以使灰塵顆粒附著在涂層表面呈懸空狀態(tài)，使水與涂層表面的接觸角大大增加，有利于水珠在涂層表面的滾落;同時又根據(jù)涂層的自分層原理，將疏水性物質(zhì)引入丙烯酸乳液中，使涂料在干燥成膜過程中自動分層，從而在涂層表面富集一層疏水層，進一步保證堆積或吸附的污染性微粒在風雨的沖刷下脫離涂層表面，達到自清潔目的。但是，采用該種涂料改性風機葉片，形成的涂層硬度低，難以抵抗風沙吹打。
[0006]因此，現(xiàn)有的通過涂料在風機葉片上形成防護涂層，用于風機葉片防覆冰的方法，效果不理想，還達不到使用的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種材料表面改性方法，在材料表面形成具有荷葉效應(yīng)的微納米結(jié)構(gòu)，從而增大材料表面的憎水性，且機械強度高。
[0008]本發(fā)明的第二個目的是提供一種采用上述表面改性方法所得的自清潔材料。
[0009]本發(fā)明的第三個目的是提供一種風機葉片表面改性方法。
[0010]本發(fā)明的第四個目的是提供一種采用上述表面改性方法所得的自清潔風機葉片。[0011 ]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0012]—種材料表面改性方法，包括下列步驟:
[0013]I)在材料表面涂覆底漆，在底漆形成干膜之前，在底漆上涂覆磁粉或涂覆鐵粉、磁粉形成磁層；
[0014]2)在磁層上涂覆面漆，在面漆形成干膜之前，施加交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜析出并脫離，面漆干膜表面形成微凸起。
[0015]該材料表面改性方法的實現(xiàn)與待改性的材料(基材)的材質(zhì)本身無關(guān)，只要底漆表面能直接或間接吸附磁粉，且通過交變磁場能使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜析出并脫離，在面漆表面轟擊出具有荷葉效應(yīng)的微凸起，即可。
[0016]步驟I)中，底漆干膜的厚度為80?150μπι;步驟2)中，面漆干膜的厚度為100?150μm。在底漆形成干膜之前是指在底漆干透之前，即在漆膜固化的過程中進行磁粉或進行鐵粉、磁粉的涂覆。待改性材料事先經(jīng)過常規(guī)的前處理，方便涂漆。
[0017]步驟I)中，形成的磁層可以是單獨涂覆磁粉形成的連續(xù)的磁粉層，或者涂覆鐵粉與磁粉的混合物形成的連續(xù)的混合粉層，或者依次涂覆鐵粉、磁粉形成的鐵粉層、磁粉層構(gòu)成的連續(xù)的雙層粉層。形成的磁層中，磁粉的質(zhì)量含量不低于50%。加入鐵粉的目的是保證磁粉與底漆間的粘附性。
[0018]步驟I)中，磁層的厚度為2?8μηι;所用磁粉的粒度為2?4μηι，鐵粉的粒度為2?4μm。優(yōu)選的，當形成的磁層是單獨涂覆磁粉形成的磁粉層時，磁粉層的厚度為2?4μπι;當形成的磁層是涂覆鐵粉與磁粉的混合物形成的混合粉層時，混合粉層的厚度為2?4μπι;當形成的磁層是依次涂覆鐵粉、磁粉形成的鐵粉層、磁粉層構(gòu)成的雙層粉層時，雙層粉層中的鐵粉層的厚度為2?4μηι，磁粉層的厚度為2?4μηι。
[0019]所述磁粉為氧化物磁粉或金屬磁粉;優(yōu)選的，所述氧化物磁粉為γ-Fe2O3o
[°02°]步驟2)中，采用交流電磁鐵施加交變磁場，交流電磁鐵與面漆的距離為10?50mm;交流電磁鐵的吸附端或者交流電磁鐵裝置中用于形成定向交變磁場的漏磁板與面漆的距離為1?50mm。交變磁場的磁場方向與材料表面的夾角>70°。優(yōu)選的，采用定向垂直交變磁場，磁場的方向垂直于材料表面。交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜內(nèi)部析出并脫離漆膜表面，因磁粉或磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，在面漆干膜后表面形成均勾的微凸起。
[0021]施加交變磁場時，所需的磁場強度應(yīng)保證漏磁柵格板孔徑中的磁粉或鐵粉、磁粉所受的磁力不大于柵格中的氣流對其的阻力，保證磁粉或鐵粉、磁粉不堵塞柵格板網(wǎng)孔。施加交變磁場的時間可結(jié)合面漆特性及磁場強度進行調(diào)整，保證磁粉或鐵粉、磁粉析出。
[0022]—般的，析出并脫離漆膜的磁粉質(zhì)量或析出的鐵粉、磁粉總質(zhì)量為涂覆粉體質(zhì)量的80%以上。此處析出并脫離漆膜的磁粉質(zhì)量或析出的鐵粉、磁粉總質(zhì)量是通過收集稱重法計算所得，其余不足20%的粉體為析出但未能收集的粉體或殘留在漆膜內(nèi)的粉體。
[0023]漆膜表面微凸起的形成是在交變磁場作用下由磁層的磁粉或由磁層的鐵粉、磁粉轟擊面漆漆膜而殘留的孔隙痕跡形成的，也會存在微量的未完全逃逸的磁粉或鐵粉殘留在漆膜內(nèi)，不影響漆膜的使用性能。
[0024]優(yōu)選的，步驟2)中，所述交變磁場的磁場強度為100?140A/m，作用時間為2?4s。
[0025]步驟2)中，所述交變磁場的交流電頻率為50?60Hz。
[0026]—種采用上述的材料表面改性方法所得的自清潔材料。
[0027]本發(fā)明的材料表面改性方法，在面漆干膜表面形成的微凸起的高度為2?4μπι，微凸起與面漆干膜表面的夾角大于140°。該表面改性方法，在面漆形成干膜之前施加交變磁場，是指在面漆未將磁粉或未將鐵粉、磁粉凝固前，利用交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜中因方向變化被攪動和被磁吸從而從漆膜溢出并脫離漆膜，因磁粉或磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，面漆表面隨機形成均勻的微凸起，面漆干膜后，表面上均勻的微凸起構(gòu)成具有荷葉效應(yīng)的微納米結(jié)構(gòu)，從而增大材料表面的憎水性，達到材料表面自清潔的目的；同時形成的漆層機械強度高，抗風沙吹打。
[0028]采用定向交變磁場使得漆膜內(nèi)部的磁粉或鐵粉、磁粉析出原理是:交流電具有趨膚效應(yīng)，又因交流電方向在不斷地變化，使交流電磁鐵產(chǎn)生的磁場方向也不斷地變化，這種方向變化可攪動磁粉，有助于磁粉迀移;在面漆未將磁粉或未將鐵粉、磁粉凝固前，利用交流電磁鐵的吸附端形成的定向交變強磁場，使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜中因方向變化被攪動和被磁吸而溢出漆膜并脫離表面，因磁粉或磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，在面漆干膜后表面形成均勻的微凸起。
[0029]—種風機葉片表面改性方法，包括下列步驟:
[0030]a)在風機葉片表面涂覆底漆，在底漆形成干膜之前，在底漆上涂覆磁粉或涂覆鐵粉、磁粉形成磁層；
[0031]b)在磁層上涂覆面漆，在面漆形成干膜之前，施加交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜析出并脫離，面漆干膜表面形成微凸起。
[0032]在底漆形成干膜之前是指在底漆干透之前，即在漆膜固化的過程中進行磁粉或進行鐵粉、磁粉的涂覆。由于風機葉片在加工過程中涂漆是必要的工序，本發(fā)明的風機葉片表面改性方法在風機葉片的涂漆施工過程中進行。
[0033]—般的，底漆、鐵粉、磁粉和面漆均采用噴涂的方法進行涂覆。優(yōu)選的，所述底漆、面漆采用無氣噴涂的方式進行涂覆。
[0034]步驟a)中，所述底漆為脂肪族聚氨酯漆或聚酯改性丙烯酸樹脂漆。
[0035]步驟b)中，所述面漆為脂肪族聚氨酯漆。
[0036]步驟a)中，風機葉片表面在涂覆底漆之前依次經(jīng)過打磨、填平處理。風機葉片事先經(jīng)過常規(guī)的前處理，包括基材表面打磨和填平處理;所述填平處理是指刮膩子。
[0037]步驟a)中，底漆干膜的厚度為80?150μπι;步驟b)中，面漆干膜的厚度為100?150μmD
[0038]步驟a)中，磁層的厚度為2?8μηι;所用磁粉的粒度為2?4μηι，鐵粉的粒度為2?4μm。優(yōu)選的，當形成的磁層是單獨涂覆磁粉形成的磁粉層時，磁粉層的厚度為2?4μπι;當形成的磁層是涂覆鐵粉與磁粉的混合物形成的混合粉層時，混合粉層的厚度為2?4μπι;當形成的磁層是依次涂覆鐵粉、磁粉形成的鐵粉層、磁粉層構(gòu)成的雙層粉層時，雙層粉層中的鐵粉層的厚度為2?4μηι，磁粉層的厚度為2?4μηι。
[0039]所述磁粉為氧化物磁粉或金屬磁粉;優(yōu)選的，所述氧化物磁粉為γ -Fe2O3O[°04°]步驟b)中，采用交流電磁鐵施加交變磁場，交流電磁鐵與面漆的距離為10?50mm。交流電磁鐵的吸附端或交流電磁鐵裝置中用于形成定向交變磁場的漏磁板與面漆的距離為1?50mm。交變磁場的磁場方向與材料表面的夾角>70°。優(yōu)選的，采用定向垂直交變磁場，磁場的方向垂直于風機葉片表面。交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜內(nèi)部溢出漆膜表面，隨機形成均勻的微凸起。
[0041]優(yōu)選的，步驟b)中，所述交變磁場的磁場強度為100?140A/m，作用時間為2?4s。
[0042]步驟b)中，所述交變磁場的交流電頻率為50?60Hz。
[0043]一種上述的風機葉片表面改性方法所得的自清潔風機葉片。
[0044]本發(fā)明的風機葉片表面改性方法，在面漆干膜表面形成的微凸起的高度為2?4μm，微凸起與面漆干膜表面的夾角大于140°。該表面改性方法，在面漆形成干膜之前施加交變磁場，是指在面漆未將磁粉或未將鐵粉、磁粉凝固前，利用交變磁場，使磁粉或使鐵粉、磁粉從面漆中因方向變化被攪動和被磁吸從而溢出漆膜并脫離，因磁粉或磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，面漆表面隨機形成均勻的微凸起，待面漆干膜后，表面上均勻的微凸起構(gòu)成具有荷葉效應(yīng)的微納米結(jié)構(gòu)，從而防止冰雪粘附，達到風機葉片自清潔的目的；同時形成的漆層機械強度高，抗風沙吹打。
[0045]本發(fā)明的風機葉片表面改性方法，是在風機葉片涂覆的底漆干透之前，增加磁粉或增加鐵粉、磁粉的涂覆，在面漆干膜過程中，使用交變磁場使漆膜內(nèi)部的磁粉或內(nèi)部的磁粉、鐵粉從漆膜析出并脫離，因磁粉或磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，待面漆干膜后，面漆表面形成均勻的具有荷葉效應(yīng)的微凸起，從而達到風機葉片防止冰雪粘附的自清潔目的。采用該風機葉片表面改性方法所得的自清潔風機葉片，可有效防范冰雪對風機葉片的粘附，有效解決風機葉片自清潔除冰雪難的問題及風沙對自清潔涂料的損害問題;不僅提升了發(fā)電效率，并且減少甚至消滅了粘附冰雪對風機現(xiàn)場人員的安全威脅。
【附圖說明】
[0046]圖1為【具體實施方式】中所用的材料表面改性裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖2為圖1中的漏磁板的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖3為圖1中的漏磁板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖4為圖1的材料表面改性裝置的使用狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0050]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
[0051]【具體實施方式】中，所用的聚酯改性丙烯酸樹脂底漆為桐鄉(xiāng)市正大涂料有限公司提供的L121羥基聚酯改性丙烯酸樹脂，類別:羥基聚酯改性;牌號:L121。
[0052]所用的脂肪族聚氨酯防腐面漆為立邦PC5000聚氨酯面漆。
[0053]所用磁粉的粒度為2?4μηι，鐵粉的粒度為2?4μηι。
[0054]【具體實施方式】中，析出并脫離漆膜的磁粉質(zhì)量或析出的鐵粉、磁粉總質(zhì)量為涂覆粉體質(zhì)量的80%以上。此處析出并脫離漆膜的磁粉質(zhì)量或析出的鐵粉、磁粉總質(zhì)量是通過收集稱重法計算所得，其余不足20%的粉體為析出但未能收集的粉體或殘留在漆膜內(nèi)的粉體。漆膜表面微凸起的形成是在交變磁場作用下由磁層的磁粉或由磁層的鐵粉、磁粉轟擊面漆漆膜而殘留的孔隙痕跡形成的，會存在微量的未完全逃逸的磁粉或鐵粉殘留在漆膜內(nèi)，不影響漆膜的使用性能。
[0055]【具體實施方式】中，所用的材料表面改性裝置，包括粉料收集裝置和交流電磁鐵裝置，如圖1所示，所述交流電磁鐵裝置包括棒狀鐵芯I及纏繞在棒狀鐵芯I外部的交流線圈2，所述棒狀鐵芯I具有用于吸附磁粉或磁粉與鐵粉的吸附端1-1;所述棒狀鐵芯I及交流線圈2的外周同軸套設(shè)有管狀的用于磁屏蔽的磁軛3，磁軛3的兩端均具有向內(nèi)的環(huán)狀的翻沿3-1、3-2；
[0056]所述交流電磁鐵裝置還包括用于使交流電磁鐵形成定向交變磁場的漏磁板4;磁軛3上靠近吸附端1-1的一端長度超出棒狀鐵芯I，該端的翻沿3-1上設(shè)有用于安裝漏磁板4的凹槽5，如圖2所示，凹槽5與漏磁板4的安裝部間隙配合，使漏磁板4在磁力線方向改變時能上下、左右隨機振動;裝配狀態(tài)下，用于安裝漏磁板4的凹槽5的側(cè)壁、槽底與漏磁板4的安裝部之間的間隙尺寸是漏磁板4(多孔板)的漏磁孔的孔徑的2倍;磁軛3的另一端的翻沿3-2與棒狀鐵芯I遠離吸附端1-1的一端搭接并固定連接。
[0057]所述交流電磁鐵裝置的磁軛3與棒狀鐵芯I之間具有保壓腔室20(如圖1所示)，所述保壓腔室20通過漏磁板4上的漏磁孔與外部連通;所述保壓腔室是指磁軛與鐵芯之間的空間，除了漏磁板上的漏磁孔外，其余均處于密封狀態(tài)，密封處耐2bar氣壓以上。
[0058]如圖3所示，所述漏磁板4為多孔板，漏磁板4上設(shè)有多個用于供所述吸附端定向漏磁的漏磁孔4-1以及處于相鄰漏磁孔之間的導(dǎo)磁部分4-2，所述漏磁孔4-1為直孔且其兩端分別具有用于朝向所述吸附端與待改性材料的開口。
[0059]如圖1所示，所述粉料收集裝置包括用于設(shè)置在交流電磁鐵裝置的漏磁板4下方的抽吸口 13、用于連接氣栗7的出氣口 14以及設(shè)置于抽吸口 13與出氣口 14之間的粉料吸附過濾收集器6 ；
[0060]所述粉料收集裝置還包括上端、下端開口的收集筒11，所述收集筒11的側(cè)壁與交流電磁鐵裝置的磁軛端部(磁軛3的翻沿3-1，和漏磁板4)、待改性材料表面圍設(shè)形成粉料收集腔12;所述抽吸口 13、出氣口 14及粉料吸附過濾收集器6均位于所述粉料收集腔12內(nèi)；所述出氣口 14通過伸出粉料收集腔12的氣體管路8連接氣栗7;沿氣體流動方向，所述氣體管路8上在氣栗7下游還依次設(shè)有調(diào)壓排氣閥9、保壓儲氣罐10和調(diào)壓節(jié)流閥19，氣體管路8遠離出氣口 14的一端與所述保壓腔室20相連通，用于使保壓腔室20內(nèi)的氣壓(1.2bar)大于外界大氣壓。保壓儲氣罐10與調(diào)壓節(jié)流閥19的作用是保證保壓腔室20的氣壓略大于外界大氣壓，使得漏磁板上的漏磁孔處存在向外的氣流和氣壓，從而保證漏磁孔不被磁粉或磁粉與鐵粉堵塞，促使粉體被抽吸口卷吸走，保證不影響交流電磁鐵裝置對漆膜內(nèi)磁粉或磁粉與鐵粉的吸附效果。
[0061]該材料表面改性裝置中的交流電磁鐵裝置，在其吸附端設(shè)有用于形成定向交變磁場的漏磁板，該漏磁板使交流電磁鐵在該處的磁力線均勻分布，從而形成定向穩(wěn)定且強度適中的定向交變磁場，滿足材料表面疏水改性的磁吸需求。磁軛上用于安裝漏磁板的凹槽與漏磁板的安裝部間隙配合，使漏磁板在交變磁場的作用下可以隨機上下振動、左右移動；因漏磁板的運動，既能防止被磁吸的鐵粉和/或磁粉堵塞漏磁板的漏磁孔，保證較高的磁粉或磁粉與鐵粉析出效率，又能防止局部磁場強度過大、磁吸作用力過強使面漆與底漆分層，避免面漆漆膜局部或整塊被解離的情況，使用方便。
[0062]采用該材料表面改性裝置進行風機葉片表面改性時，如圖4所示，交流電磁鐵裝置的漏磁板4位于風機葉片漆膜(風機葉片表面自下而上依次為底漆15、磁層18、面漆17)的上方施加交變磁場，交流電磁鐵裝置的漏磁板4與面漆13之間形成磁吸區(qū)，粉料收集裝置位于漏磁板4的下方、磁吸區(qū)的一側(cè);收集筒11的側(cè)壁與交流電磁鐵裝置的磁軛端部(漏磁板4)、待改性材料表面將磁吸區(qū)圍設(shè)形成粉料收集腔12;與粉料吸附過濾收集器6相連接的氣體管路8上設(shè)有氣栗，在氣栗的抽氣作用下，被吸附端磁吸至粉料收集腔12的磁粉或磁粉與鐵粉，受到的氣體卷吸力大于磁吸力(如圖4所示，a為磁吸方向，b為氣體卷吸方向)，從而隨著氣流進入粉料吸附過濾收集器6，粉料被設(shè)置在粉料吸附過濾收集器6中的過濾或吸附材料截留，從而實現(xiàn)粉料的收集，同時避免了粉料堵塞漏磁板的漏磁孔;收集的粉料可用于測量粉料析出率或循環(huán)用于材料表面改性。
[0063]實施例1
[0064]本實施例的風機葉片表面改性方法，包括下列步驟:
[0065]I)前處理:對風機葉片基材表面進行打磨，后刮膩子進行填平處理；
[0066]2)在風機葉片表面無氣噴涂聚酯改性丙烯酸樹脂底漆，厚度滿足底漆干膜厚度為80μπι;在底漆形成干膜之前(即底漆干透之前)，在底漆上依次均勻涂覆鐵粉、磁粉(γ -Fe2O3磁粉)，依次分別形成2?4μηι厚的鐵粉層和2?4μηι厚的磁粉層，構(gòu)成厚度為4?8μηι的磁層；
[0067]3)在磁層上涂覆脂肪族聚氨酯防腐面漆，厚度滿足面漆干膜厚度為ΙΟΟμπι;
[0068]在面漆形成干膜之前(即面漆干透之前)，采用上述的材料表面改性裝置進行磁吸操作:交流電磁鐵裝置在面漆表面施加定向交變磁場(交流電頻率為50Hz，磁場強度為120A/m，作用時間為3s)，交變磁場的磁場方向與風機葉片表面的夾角為90°，交流電磁鐵裝置的漏磁板與面漆表面的距離為50mm;定向垂直交變磁場使鐵粉、磁粉從面漆析出并脫離漆膜，因磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，面漆干膜后漆膜表面形成均勻的微凸起。
[0069]在氣栗的抽氣作用下，被磁吸至粉料收集腔的磁粉或磁粉與鐵粉，受到的氣體卷吸力大于磁吸力，從而隨著氣流進入粉料吸附過濾收集器，粉料被設(shè)置在粉料吸附過濾收集器中的過濾或吸附材料截留，從而實現(xiàn)粉料的收集。
[0070]本實施例的風機葉片表面改性方法所得自清潔風機葉片，漆膜表面形成高度為3μm左右的微凸起，微凸起與漆膜表面的夾角大于140°，形成具有荷葉效應(yīng)的微納米結(jié)構(gòu)，從而防止冰雪粘附，達到風機葉片自清潔的目的。
[0071]實施例2
[0072 ]本實施例的風機葉片表面改性方法，包括下列步驟:
[0073]I)前處理:對風機葉片基材表面進行打磨，后刮膩子進行填平處理；
[0074]2)在風機葉片表面無氣噴涂聚酯改性丙烯酸樹脂底漆，厚度滿足底漆干膜厚度為150μπι;在底漆形成干膜之前(即底漆干透之前)，在底漆上依次均勻涂覆鐵粉、磁粉(γ-Fe203磁粉)，依次分別形成2?4μηι厚的鐵粉層和2?4μηι厚的磁粉層，構(gòu)成厚度為4?8μηι的磁層；
[0075]3)在磁層上涂覆脂肪族聚氨酯防腐面漆，厚度滿足面漆干膜厚度為150μπι;
[0076]在面漆形成干膜之前(即面漆干透之前)，采用上述的材料表面改性裝置進行磁吸操作:交流電磁鐵裝置在面漆表面施加定向交變磁場(交流電頻率為60Hz，磁場強度為10A/m，作用時間為4s)，交變磁場的磁場方向與風機葉片表面的夾角為80°，交流電磁鐵裝置的漏磁板與面漆表面的距離為20mm;定向交變磁場使鐵粉、磁粉從面漆析出并脫離漆膜，因磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，面漆干膜后漆膜表面形成均勻的微凸起。
[0077]在氣栗的抽氣作用下，被磁吸至粉料收集腔的磁粉或磁粉與鐵粉，受到的氣體卷吸力大于磁吸力，從而隨著氣流進入粉料吸附過濾收集器，粉料被設(shè)置在粉料吸附過濾收集器中的過濾或吸附材料截留，從而實現(xiàn)粉料的收集。
[0078]本實施例的風機葉片表面改性方法所得自清潔風機葉片，漆膜表面形成高度為3μm左右的微凸起，微凸起與漆膜表面的夾角大于140°，形成具有荷葉效應(yīng)的微納米結(jié)構(gòu)，從而防止冰雪粘附，達到風機葉片自清潔的目的。
[0079]實施例3
[0080]本實施例的風機葉片表面改性方法，包括下列步驟:
[0081 ] I)前處理:對風機葉片基材表面進行打磨，后刮膩子進行填平處理；
[0082]2)在風機葉片表面無氣噴涂聚酯改性丙烯酸樹脂底漆，厚度滿足底漆干膜厚度為ΙΟΟμπι;在底漆形成干膜之前(即底漆干透之前)，在底漆上均勻涂覆磁粉(金屬磁粉)形成2?4μηι厚的磁層；
[0083]3)在磁層上涂覆脂肪族聚氨酯防腐面漆，厚度滿足面漆干膜厚度為120μπι;
[0084]在面漆形成干膜之前(即面漆干透之前)，采用上述的材料表面改性裝置進行磁吸操作:交流電磁鐵裝置在面漆表面施加定向交變磁場(交流電頻率為50Hz，磁場強度為140A/m，作用時間為3s)，交變磁場的磁場方向與風機葉片表面的夾角為90°，交流電磁鐵裝置的漏磁板與面漆表面的距離為40mm;定向垂直交變磁場使鐵粉、磁粉從面漆析出并脫離漆膜，因磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，面漆干膜后漆膜表面形成均勻的微凸起。
[0085]在氣栗的抽氣作用下，被磁吸至粉料收集腔的磁粉或磁粉與鐵粉，受到的氣體卷吸力大于磁吸力，從而隨著氣流進入粉料吸附過濾收集器，粉料被設(shè)置在粉料吸附過濾收集器中的過濾或吸附材料截留，從而實現(xiàn)粉料的收集。
[0086]本實施例的風機葉片表面改性方法所得自清潔風機葉片，漆膜表面形成高度為3μm左右的微凸起，微凸起與漆膜表面的夾角大于140°，形成具有荷葉效應(yīng)的微納米結(jié)構(gòu)，從而防止冰雪粘附，達到風機葉片自清潔的目的。
[0087]實施例4
[0088]本實施例的風機葉片表面改性方法，包括下列步驟:
[0089]I)前處理:對風機葉片基材表面進行打磨，后刮膩子進行填平處理；
[0090]2)在風機葉片表面無氣噴涂聚酯改性丙烯酸樹脂底漆，厚度滿足底漆干膜厚度為120μπι;在底漆形成干膜之前(即底漆干透之前)，在底漆上均勻涂覆鐵粉與磁粉(金屬磁粉)的混合物(鐵粉與磁粉的質(zhì)量比為1:1)，形成2?4μπι厚的磁層；
[0091]3)在磁層上涂覆脂肪族聚氨酯防腐面漆，厚度滿足面漆干膜厚度為ΙΟΟμπι;
[0092]在面漆形成干膜之前(即面漆干透之前)，采用上述的材料表面改性裝置進行磁吸操作:交流電磁鐵裝置在面漆表面施加定向交變磁場(交流電頻率為60Hz，磁場強度為120A/m，作用時間為2S)，交變磁場的磁場方向與風機葉片表面的夾角為85°，交流電磁鐵裝置的漏磁板與面漆表面的距離為30mm;定向交變磁場使鐵粉、磁粉從面漆析出并脫離漆膜，因磁粉與鐵粉轟擊表面漆膜而殘留的孔隙痕跡，面漆干膜后漆膜表面形成均勻的微凸起。
[0093]在氣栗的抽氣作用下，被磁吸至粉料收集腔的磁粉或磁粉與鐵粉，受到的氣體卷吸力大于磁吸力，從而隨著氣流進入粉料吸附過濾收集器，粉料被設(shè)置在粉料吸附過濾收集器中的過濾或吸附材料截留，從而實現(xiàn)粉料的收集。
[0094]本實施例的風機葉片表面改性方法所得自清潔風機葉片，漆膜表面形成高度為3μm左右的微凸起，微凸起與漆膜表面的夾角大于140°，形成具有荷葉效應(yīng)的微納米結(jié)構(gòu)，從而防止冰雪粘附，達到風機葉片自清潔的目的。
[0095]在本發(fā)明的其他實施方式中，也可采用普通的交流電磁鐵進行磁吸操作，交流電磁鐵的吸附端與面漆的距離為10?50mm。只要能滿足將磁粉或磁粉與鐵粉從漆膜中吸出，又不會使面漆與底漆分離、或面漆局部或大面積被剝離的裝置都是可行的。
【主權(quán)項】
1.一種材料表面改性方法，其特征在于:包括下列步驟: 1)在材料表面涂覆底漆，在底漆形成干膜之前，在底漆上涂覆磁粉或涂覆鐵粉、磁粉形成磁層； 2)在磁層上涂覆面漆，在面漆形成干膜之前，施加交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜析出并脫離，面漆干膜表面形成微凸起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料表面改性方法，其特征在于:步驟I)中，底漆干膜的厚度為80?150μπι;步驟2)中，面漆干膜的厚度為100?150μπι。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料表面改性方法，其特征在于:步驟I)中，磁層的厚度為2?8μηι;所用磁粉的粒度為2?4μηι，鐵粉的粒度為2?4μηι。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料表面改性方法，其特征在于:步驟2)中，所述交變磁場的磁場強度為100?140A/m，作用時間為2?4s。5.一種采用如權(quán)利要求1-4中任一項所述的材料表面改性方法所得的自清潔材料。6.一種風機葉片表面改性方法，其特征在于:包括下列步驟: a)在風機葉片表面涂覆底漆，在底漆形成干膜之前，在底漆上涂覆磁粉或涂覆鐵粉、磁粉形成磁層； b)在磁層上涂覆面漆，在面漆形成干膜之前，施加交變磁場使磁粉或使鐵粉、磁粉從漆膜析出并脫離，面漆干膜表面形成微凸起。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風機葉片表面改性方法，其特征在于:步驟a)中，所述底漆為脂肪族聚氨酯漆或聚酯改性丙烯酸樹脂漆。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風機葉片表面改性方法，其特征在于:步驟b)中，所述面漆為脂肪族聚氨酯漆。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風機葉片表面改性方法，其特征在于:步驟b)中，所述交變磁場的交流電頻率為50?60Hz。10.—種采用如權(quán)利要求6-9中任一項所述的風機葉片表面改性方法所得的自清潔風機葉片。
【文檔編號】B05D5/00GK105903662SQ201610227389
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】黃愛武
【申請人】許繼集團有限公司, 許昌許繼風電科技有限公司