52] 1.制备整鱼皮样本：将新鲜整鱼皮背面的肉和筋去除后将其浸泡在10%的福尔 马林溶液中；将浸泡好的整鱼皮铺平，夹于表面光滑平整的硬板（如玻璃）中铺平或細在圆 筒中，置于50°C的烘箱中干燥；在干燥后的整鱼皮背面涂上约Icm的贝尔佐纳1311修补材 料，在有盾甲鱗的一面盖上一块表面光滑平整的硬板，稍微加压将修补材料层压平，室内固 化2地，获得平整的整鱼皮样本。
[0053] 2.液态硅胶复型翻模：在整鱼皮样本上喷涂适量干性高效脱模剂，将混合匀均的 双组份液态娃橡胶诱注在整鱼皮上，并放在真空设备中抽真空30s，然后缓慢打开气阀充 气，使液态硅胶中的气泡充分排出；室溫固化30minW上，然后脱模，W此为复型磨具，将表 面微结构转移到PU或PDMS上，获得娃橡胶翻模PU仿整鱼皮或娃橡胶翻模PDMS仿整鱼。
[0054] 本发明所用纳米有机娃及其改性树脂、纳米氣树脂及其改性树脂为市售产品，根 据不同工艺，可W为属于纳米疏水材料的纳米有机娃及其改性树脂、纳米氣树脂及其改性 树脂，或属于纳米超疏水材料的纳米有机娃及其改性树脂、纳米氣树脂及其改性树脂。
[0055] 本发明所用助粘剂3M94底涂助粘剂为市售产品。
[0056] 本发明所用纳米抗冲磨材料纳米Al2〇3/Zr〇2环氧树脂购自南京埃普瑞纳米材料有 限公司。 阳化7] 实施例1
[0058] 如图1所示，将仿整鱼皮材料2直接黏贴输水管道1内壁，所用仿整鱼皮材料为娃 橡胶翻模PU仿整鱼皮，具体过程为：
[0059] 1.表面处理：（1)管道内、外壁用砂纸打磨，擦掉诱迹并保留一定的粗糖度；(2)采 用2%氨氧化钢溶液进行清理；(3)用冷风吹干，干燥完毕后等待涂装；
[0060] 2.黏贴仿整鱼皮材料：
[0061] (1)用刷子将中性娃酬密封胶均匀涂在经过表面处理的输水管道内表面，涂层厚 度为 0. 03mm。
[0062] (2)干燥30分钟，干燥期间须注意涂层表面绝对不受污染。
[0063] (3)将娃橡胶翻模PU仿整鱼皮黏贴到涂层表面，并施W-定的压力使仿整鱼皮与 输水管道内表面紧密贴合。
[0064] 实施例2 阳0化]如图2所示，为先在输水管道1内壁喷涂基底材料3,然后再黏贴仿整鱼皮材料2， 所用仿整鱼皮材料为聚氨醋基仿整鱼皮，具体过程为：
[0066] 1.表面处理，（1)管道内、外壁用砂纸打磨，擦掉诱迹并保留一定的粗糖度；(2)采 用去离子水进行清理；（3)用冷风吹干，干燥完毕后等待涂装；
[0067] 2.喷涂基底材料：将3M94底涂助粘剂经喷枪雾化后附着于输水管内表面；喷涂厚 度为0. 1mm，喷涂完毕后在60°C干燥7小时；
[0068] 3.黏贴仿整鱼皮材料：
[0069] (1)用刷子将中性娃酬密封胶均匀涂在经过表面处理的输水管道内表面，涂层厚 度为0. 04mm。
[0070] (2)干燥40分钟，干燥期间须注意涂层表面绝对不受污染。
[0071] (3)将聚氨醋基仿整鱼皮黏贴到涂层表面，并施W-定的压力使仿整鱼皮材料与 输水管道内表面紧密贴合。 阳〇巧实施例3
[0073] 如图3所示，为纳米超疏水材料4直接涂装输水管道1内壁，所用纳米超疏水材料 为纳米有机娃，具体过程为：
[0074] 1.表面处理：（1)管道内、外壁用砂纸打磨，擦掉诱迹并保留一定的粗糖度；似采 用5%的硝酸和5%的盐酸混合溶液进行清理；（3)用冷风吹干，干燥完毕后等待涂装；
[0075] 2.喷涂纳米超疏水材料：将纳米有机娃材料经喷枪雾化后附着于输水管内表面； 喷涂完毕后在60°C干燥5小时即可。
[0076] 实施例4 阳077] 如图4所示，为先在输水管道1内壁喷涂基底材料3,然后再喷涂纳米疏水材料4， 所涂纳米疏水材料为改性纳米氣树脂，具体过程为： 阳07引 1.表面处理，方法同实施例1的步骤1; 阳079] 2.喷涂基底材料：将3M94底涂助粘剂经喷枪雾化后附着于输水管内表面；喷涂厚 度为0. 04mm，喷涂完毕后在室溫下干燥15h;
[0080] 3.浸涂纳米疏水材料：将在改性纳米氣树脂粉中添加纳米Al2〇3/Zr〇2环氧树脂 (二者质量比为4:1)混合均匀后倒入浸涂容器中，静置5min;W缓慢均匀的速度将输水管 垂直放入涂料中，停留60s后，W同样速度从涂料中取出，放在洁净处滴干20min。控制第一 次涂料膜的干燥程度，W保证制涂料的膜不致因第二次浸漆后发生流挂、咬底或起皱等现 象；将输水管倒转180°，按上述方法进行第二次浸涂，滴干；浸涂完毕后在在室溫下干燥 2地。
[0081] 在纳米疏水材料或纳米超疏水材料中添加纳米抗冲磨材料，可W同时实现减小摩 阻力和抵抗磨蚀两个目的。
[0082] 本发明所提供的减小水头损失的方法可有效降低降低管壁与水流间的摩擦力，在 实际测试中根据同一管道在黏贴或涂装减磨材料前后的糖率系数，计算出黏贴或涂装减磨 材料的减阻率不低于20%，最大可达到24. 6%，该方法突破了仿生沟槽结构减阻10%的瓶 颈，有效降低了输水过程中的水头损失。
[0083] 本发明提供了上述减小输水管内壁摩擦，从而减小水头损失的方法，材料及结构 形式。
[0084] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够W其他的具体形式实现本发明。因此，无论 从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所设及的权利要求。
[0085] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加W描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的运种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可W经适当组合，形成本领域技术人员 可W理解的其他实施方式。
【主权项】
1. 一种减小输水管道水头损失的方法，其特征在于，在输水管道内壁黏贴或涂装一层 减磨材料，该减磨材料为仿藍鱼皮减磨材料、纳米疏水材料或纳米超疏水材料。2. 根据权利要求1所述的减小输水管道水头损失的方法，其特征在于，所述仿鲨鱼皮 减磨材料通过以下方式黏贴在输水管道表面：1)使用黏贴剂将仿鲨鱼皮减磨材料直接黏 贴在输水管道表面；或2)先喷涂一层厚度为0. 02~0. 15mm的基底材料，再使用黏贴剂将 仿鲨鱼皮减磨材料黏贴至基底材料上。3. 根据权利要求1所述的减小输水管道水头损失的方法，其特征在于，所述纳米疏水 材料或纳米超疏水材料通过以下方式喷涂在输水管道表面：1)直接将纳米疏水材料或纳 米超疏水材料涂装在输水管道表面，或2)先喷涂一层基底材料，再涂装纳米疏水材料或纳 米超疏水材料。4. 根据权利要求1-3任一项所述的减小输水管道水头损失的方法，其特征在于，所述 仿鲨鱼皮减磨材料为硅橡胶翻模仿鲨鱼皮、PDMS仿鲨鱼皮或聚氨酯基仿鲨鱼皮。5. 根据权利要求1-3任一项所述的减小输水管道水头损失的方法，其特征在于，所述 纳米疏水材料或纳米超疏水材料为纳米有机娃或其改性树脂、纳米氟树脂或其改性树脂其 中的一种。6. 根据权利要求1-3任一项所述的减小输水管道水头损失的方法，其特征在于，所述 黏贴剂为中性硅酮密封胶，所述基底材料为助粘剂，该助粘剂优选为3M94底涂助粘剂。7. 根据权利要求1或3所述的减小输水管道水头损失的方法，其特征在于，在所述纳米 超疏水材料或纳米疏水材料中添加10-30%的纳米抗冲磨材料，二者混合使用后再进行涂 装，所述纳米抗冲磨材料优选为纳米△1 203/21'02环氧树脂抗冲磨涂料。8. 根据权利要求1-3任一项所述的一种减小输水管道水头损失的方法，其特征在于， 所述涂装方法包括刷涂、滚涂、浸涂、空气喷涂、高压无气喷涂、静电喷涂，涂装时根据管材 不同，可使用其中一种或同时使用几种涂装方式。9. 根据权利要求1-3任一项所述的一种减小输水管道水头损失的方法，其特征在于， 采用涂装或黏贴的方法对输水管道内壁进行涂装前，对输水管道进行表面处理，增加粘结 力。10. 根据权利要求1-3任一项所述的一种减小输水管道水头损失的方法，其特征在于， 对输水管道处理，减小水头损失，提高输水效率时，对相关设备进行调整，如用于水电站，需 对调压井和水轮机进行调整，以适应新的水头。
【专利摘要】本发明提供了一种减小输水管道水头损失的方法，在输水管道内壁黏贴或涂装一层减磨材料，该减磨材料为仿鲨鱼皮减磨材料或纳米超疏水材料。仿鲨鱼皮减磨材料可以直接黏贴在输水管道表面，也可先喷涂一层基底材料，以提高仿鲨鱼皮材料和管壁的粘结力；纳米疏水材料可以直接涂装在输水管道表面，也可以先喷涂一层基底材料，以提高纳米材料和管壁的粘结力。纳米疏水材料可以与纳米抗冲磨材料混合使用，以达到减小摩阻力和抵抗磨蚀两个目的。这种方法可以降低固液表面的粘附力和流动阻力，有效提高输水管道表面疏水性能，减小管道输水过程中的沿程损失。
【IPC分类】B05C7/02, B05D1/02, B05D1/28, B05D3/00, B05C7/00, B05D1/38, B05C11/10
【公开号】CN105363656
【申请号】CN201510639516
【发明人】张国新, 高安泽, 魏鲁双, 张龑
【申请人】中国水利水电科学研究院, 郑州双杰科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月30日