Spezialbeschichtung für Porzellan-Isolatoren in widrigen Umgebungen
Eine aktuelle Studie beschreibt das Potenzial von mit Schmierflüssigkeit infundierten porösen Oberflächenbeschichtungen als Überschlagsinhibitoren auf Porzellanisolatoren.
Feuchtigkeit und Schmutzablagerungen auf der Oberfläche von Porzellanisolatoren beeinflussen die elektrische Feldverteilung und ihre Leistung, was zu Teilentladungen und abnehmender Überschlagsspannung führen kann. Dabei ist ein wesentlicher Aspekt bei der Gestaltung von Isolatoren deren Oberflächenbeschaffenheit und Oberflächenbenetzbarkeit. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurden in einer neuen Studie robuste omniphobe Beschichtungen entwickelt, die Wasser- und Öltröpfchen sowie andere Schmutzpartikel von der Oberfläche der Porzellanisolatoren abweisen können.
In diesem Zusammenhang wurden SLIPS-Beschichtungen (Slippery Liquid Infused Porous Surface) auf das Porzellansubstrat aufgebracht, indem perfluorierte flüssige Schmiermittel in eine 200 %-ig gedehnte Teflonbandabdeckung oder in fluorsilanisiertes Porzellan infundiert wurden. Die Oberfläche der entwickelten transparenten Beschichtungen wies Wasser, Olivenöl, Kaolin, Natriumchlorid-Mikropartikel und Eis ab. Die aufgebrachten Beschichtungen wiesen eine geringe Kontaktwinkelhysterese (Δθ ≤ 5°) und einen geringen Gleitwinkel (α ≤ 7°) für Wasser- und Olivenöltröpfchen auf.
Gute Stabilität gegenüber extremen Umgebungen
Die SLIPS-Beschichtungen zeigten eine gute Stabilität gegenüber extremen Umgebungen wie Eintauchen in Säuren, Basen, Salzlösungen und UV-Strahlung und überstanden den Test auf der schiefen Ebene mit 4,5 kV ohne Ausfall nach 6 h. Somit können die modifizierten SLIPS als effektive Beschichtungen in der Oberflächentechnik von Porzellanisolatoren eingesetzt werden.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 151, February 2021 veröffentlicht.