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综述电力行业中新材料的应用及发展趋势

2020-05-10 579 上传者：管理员

摘要：随着科学技术进步发展，市场上不断出现新的材料，这些材料在电力行业中得到广泛使用，大幅度提升电力设备运行质量，推动电力产业可持续发展。通过分析常见新材料的种类，探讨电力行业中应用新材料的措施，切实发挥新材料推动电力行业发展的作用。

关键词：
具体应用
电力行业
电工材料
绝缘材料
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1、引言

人类社会进步与材料之间存在紧密联系，不同材料在推动社会进步发展方面发挥着重要作用。现阶段我国电力行业快速发展，这与大量新材料的应用密不可分。新材料在电力行业中应用，为电力设备正常运行提供保障，有助于实现我国电力行业的可持续性发展。

2、电力行业发展现状与能源特征分析

2.1 行业发展现状

经济快速发展背景下我国面临着愈发严重的环境污染问题。就我国目前发展的情况来说，以高碳发展的能源模式不符合实际需求，电力行业在推动国民经济发展方面起着重要作用。通过新材料的研制，构建发电权与排污权交易的市场机制，有助于实现我国电力行业与经济环境的和谐发展。

制约我国经济发展的首要问题就是能源与环境问题，我国电力能源来源主要为燃煤发电模式，碳基能源发电污染物排放浓度较高。通过研究新能源材料等类型发电技术可以减轻环境污染，大幅度提升电力能源利用率，控制温室气体的排放；现阶段我国电力行业并未加建立完善的发展机制，主要原因在于电力能源系统有效性不足。电力能源持续发展系统对电力能源结构提出新的要求，保障电力行业的可持续性发展。电力行业要想高效性发展，才能保证电力行业的可持续性发展。

2.2 电力能源特征

电力能源本身就是优质清洁能源，也是推动社会可持续发展的重要能源。电力能源分成为水电、风电、核电等，电力行业发展侧发电能源与其他能源形式不同，表现在不同方面。在进行电力能源生产时，需要对其它一次性能源进行消耗，因此电力能源的生产和供给受限于特定的一次性能源的持续性供给。电力能源发配过程短时间内完成，最显著的特点就是产供销一体化，电力供需需要保持均衡状态；电力能源供给安全性，需要生产时保证电能稳定与协调。电能力能源本身在电压、用户负荷等方面存在差异，使得电力需求呈现多样化。其中昼夜差异也会造成供电成本的不同。

3、电力行业中新材料的应用分析

3.1 纳米材料

新形势下我国可谓是迎来了新生。虽然目前我国的电力行业发展前景大好，但也受到环境污染和资源短缺等不良因素的影响，可以通过强化新材料与技术方式解决电力领域发展的问题，在电力行业中应用纳米材料，提升电力系统运行的稳定性与安全性，进而降低能源和资源的消耗与浪费，提高电力能源的产出效率，降低工作人员劳动强度，提升电力经济效益。电力行业与纳米材料结合起来，有利于对电力产业结构的优化，推动电力产业结构升级，形成新的纳米产业链，构建新的电力产业链。

纳米材料在电力行业的应用包含多个方面。例如，将纳米技术应用于电力焊接技术中，不仅提升了焊接的密度，同时加强了电弧的稳定性。而在设备安装过程中，其主要环节就是焊接处理，在这过程中不仅要保证焊接操作的稳定性、规范性和牢固性，禁止出现凸起和裂缝，同时在焊接操作完成之后，还要对焊接部位进行相应的防腐操作和处理，确保设备使用的稳定性和耐久性。另外，在这过程中还要加强对施工人员技术资格的审查，确保具备专业技能和素养，熟悉设备使用和相关流程操作，能严格按照操作步骤规范施工。

3.2 复合材料

国民经济的发展带动电力行业的发展，电力负荷的实际需求不断增加。电力行业发展面临的挑战包括环保、资源短缺等。复合材料在电力行业的应用，保证电力工程的安全性、经济性，复合材料具备绝缘性好、无磁与防腐能力，被广泛应用于电力输电线路及复合绝缘子中、风力发电系统中。如复合材料在输电线路塔杆中的应用，减少了污染与风偏问题的出现。满足了电力系统的不同受力要求，降低了输电线路的成本支出。安装方便灵活。如，电力系统监测中融入电气自动化技术，可以通过对数据信息的采集与分析，及时消除潜在的不安全因素，并通过提前处理保证整个系统的应用情况，因此这种应用对于改善状态监测水平具有重要意义。

在具体处理系统时，需要根据系统的运行参数对于检测装置进行设定，确保对相关参数的检测控制在合理的范围以内，一旦超出范围，或者呈现出较大的数据波动，相应的警报系统将会进行预警处理。具体在应用过程中，由于各种因素造成的数据异常问题，系统在完成数据采集工作后，会与相关参数的合理空间范围进行对比分析，一旦出现异常，将会发出相关的警报信息，工作人员在获取警报信息之后，可以第一时间对故障设备进行处理，通过这种方式可以大大提升电力系统的稳定性，对于提高综合效益具有重要作用。

3.3 金属材料

金属材料是机械设备的主要构成成分，因此热处理的质量会直接对设备制造质量产生影响。设备制造过程中要考虑设计、材料等因素，提出更高的产品热处理。金属材料热处理时容易发生形变，也是加工常见问题，出现变形的因素较多。利用正火处理金属材料构件后，可以显著提升材料均匀性与结构的完整性，将热处理产生的内应力降低到最小，避免后期出现材料变形，直接影响到设备正常使用。在对材料进行具体加工时，可以利用退火处理法降低金属材料在热处理时发生的变形程度，对热处理的工艺技术进行优化，提升对金属材料的热处理工艺。在金属材料热处理过程中，其核心操作就是淬火介质的选择，其选择结果的合适与否直接影响到材料的热处理效果。

假如淬火过程中所选淬火介质不合适，就到导致材料内部应力发生改变，进而改变材料的内部结构和外部形态。同时，在热处理时，需要对各环节的质量进行严格把控，以免因为质量把控失误而影响材料质量，这需要技术人员严格要求自己，加强对各环节操作的监督。另外，在材料淬火时，还要对其冷却速度进行相应调整，以此降低材料的形变量。此外，经常用到的淬火介质有很多种类型，如水、油，等等。若选择水油作为淬火介质，水油温度处于450℃～550℃时，应将冷却速度控制为500℃/s；当水油温度降到250℃～350℃时，应将冷却速度控制为280℃/s。若选择盐水作为淬火介质，可以显著提升冷却速度，它的冷却速度为水油的2倍，依据金属材料合理控制淬火介质的温度，避免冷却过快出现变形。

4、新材料发展趋势分析

在我国电力能源开发中，更多关注于新能源技术类的开发和应用，确保我国发电能源在保护环境的同时，降低资源消耗，实现可持续发展。目前发达国家也在关注发电技术领域的技术研发，在未来发展中，我国要不断加大发电技术的研发和投入力度，因为我国当前欠缺大型发电机组的生产制造能力，因此要不断加强对环流化机组和临界机组等先进、清洁发电机组的研发和建设。同时我国欠缺对于百万千瓦的核电机组的生产制造能力，对于核电制造生产的展业技术和核心部件还需要从其他发达国家进口。

5、结语

综上所述，电力行业中广泛使用各类新材料，大力提升导线输电效率，降低电力输送过程中的损耗，提升电能使用效率，全面落实可持续发展战略，推动我国行业技术进步与发展。文中分析材料的种类，探讨电力行业中各类新材料的具体应用。

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