我院研究团队最新成果：保障电力输送安全高效 助力金属导体寿命评估

        近日，我院张俊喜教授、吴伟副教授等科研人员在材料领域国际知名期刊《Journal of Materials Science & Technology》（中国科学院一区，IF=14.3）上发表了题为“Insight into the acceleration effect of current-carrying condition on copper conductor atmospheric corrosion”的研究论文。该工作为国家电网输电线路导体金属的腐蚀防护提供了新的理论支撑与技术思路。

 研究团队针对输电线路铜导体在载流工况下的大气腐蚀难题，创新搭建了薄电解液层电化学测试装置，结合多种表征手段，系统研究了直流载流条件对铜导体腐蚀行为的影响，揭示了载流腐蚀规律及其受自生磁场调控的机制。相关成果不仅可为输电线路防护方案的优化提供依据，减少铜材消耗与再生过程中的碳排放，还能提升导体运行可靠性，避免因腐蚀导致的能源损耗，保障新能源电力的高效输送，从而为新型电力系统构建与碳中和目标的实现提供关键技术支撑。

图1 （a）薄电解液层条件下铜导体电化学测量装置示意图；（b）工作条件、（c）模拟条件及（d）磁通密度比较下的铜导体表面磁场分布示意图。

 研究表明，载流会显著增强铜导体的电化学活性，其腐蚀速率与载流强度呈正相关，且载流输入端的腐蚀程度远高于输出端。这种不均匀腐蚀现象源于载流自生磁场对电解液中带电粒子及顺磁性物质运动的调控作用。同时，载流还会促使铜表面保护性氧化亚铜膜向多孔羟基氯化铜转化，从而加速腐蚀进程。

 该研究首次揭示了载流条件下铜导体大气腐蚀的加速机制与不均匀腐蚀规律，填补了该领域的研究空白，为高电压输电线路金属导体的腐蚀防护设计与服役寿命评估提供了重要理论依据。今后，团队将进一步结合工程实际，开展多因素耦合环境下的腐蚀防护技术研发，为我国电力传输系统的安全稳定运行与绿色低碳转型提供支持。

 本研究获得了国家自然科学基金、中国科学技术协会青年人才托举工程以及上海市科学技术委员会的资助。