[發明專利]用于材料表面改性的交流電磁鐵裝置及材料表面改性裝置

有效

• 申請號: 201610227455.6
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105702415B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 黃愛武
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許昌許繼風電科技有限公司
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H01F3/00;F03D80/40;F03D80/55
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明屬于材料表面改性技術領域，具體涉及一種用于材料表面改性的交流電磁鐵裝置，同時還涉及一種使用該交流電磁鐵裝置的材料表面改性裝置。

背景技術

風機葉片是風機的關鍵部位之一，風機葉片的使用壽命直接關系到風機的使用壽命。風機葉片工作環境惡劣，易受磨蝕破壞和冰雪覆蓋。風機葉片覆冰后，會產生很大的危害：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，使得風機的發電效率大打折扣；且覆冰脫落對于現場人員也存在很大的安全隱患。因此，風機葉片需選擇優異的防護涂層，實現自清潔。

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的除冰雪功能，并能為風機葉片提供光滑的空氣動力學表面，從而增大風機的轉化效率；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。

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或粘結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，因其表面的蠟質晶體明顯減小了水珠與荷葉面的接觸角，此現象稱為荷葉效應。已有研究表明荷葉超憎水的實現與其表面的顯微微米納米-二元尺度結構有關；通過觀察植物葉片表面的微觀結構，發現在荷葉表面是由微納米粗糙乳突結構和憎水性蠟狀涂層所組成，因此可構造具有微納米結構的表面實現憎水性涂料的研究。

現有技術中，也有根據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，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；同時又根據涂層的自分層原理，將疏水性物質引入丙烯酸乳液中，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。

現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。因此，急需一種材料表面改性方法及實現該方法的設備，實現材料表面疏水改性，從而獲得自清潔風機葉片。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于材料表面改性的交流電磁鐵裝置，能形成穩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。

本發明的第二個目的是提供一種使用上述交流電磁鐵裝置的材料表面改性裝置。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：

用于材料表面改性的交流電磁鐵裝置，包括鐵芯及纏繞在鐵芯外部的交流線圈，所述鐵芯具有用于吸附磁粉或磁粉與鐵粉的吸附端，還包括用于使交流電磁鐵形成定向交變磁場的漏磁板，所述漏磁板上設有多個用于供所述吸附端定向漏磁的漏磁孔以及處于相鄰漏磁孔之間的導磁部分，所述漏磁孔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。

優選的，所述鐵芯為棒狀鐵芯。

所述鐵芯及交流線圈的外周設有用于磁屏蔽的磁軛。棒狀鐵芯及交流線圈的外周同軸套設有管狀的磁軛。磁軛是由硅鋼片迭制而成的軛鐵，作用是約束交流線圈產生的磁力線向外散放，使磁力線束集中在交流線圈周圍，起磁屏蔽作用。

所述磁軛靠近漏磁板的一端設有用于安裝漏磁板的凹槽，所述凹槽與漏磁板的安裝部間隙配合。間隙配合是指留出一定的空間，使漏磁板可以上下、左右小幅運動。漏磁板采用磁軛材料，因其磁化作用，會隨著交變磁場而隨機上下振動、左右移動。

所述漏磁板為柵格板或多孔板。

優選的，所述柵格板的柵格邊長為0.1～0.5mm；所述多孔板的孔徑為0.1～0.5mm，孔間距為0.2～0.5mm。

磁軛上用于安裝漏磁板的凹槽的側壁、槽底與漏磁板的安裝部之間的間隙尺寸大于柵格板的柵格邊長或多孔板的孔徑。優選的，所述間隙尺寸是柵格板的柵格邊長或多孔板的孔徑的2～3倍。所述漏磁板的厚度為0.2～1.2mm。

采用本發明的交流電磁鐵裝置的材料表面改性方法，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；