電力與交通材料保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室緊密圍繞我國電力與交通材料化學(xué)中出現(xiàn)的技術(shù)難題進(jìn)行深入研究，在完成多項(xiàng)國家和省部級重大科研項(xiàng)目的過程中，形成了電力化學(xué)、交通化學(xué)、新能源材料與保護(hù)及其化學(xué)監(jiān)測技術(shù)等在國內(nèi)外有特色、有重要影響和發(fā)展前途的研究方向，即電力設(shè)備的腐蝕與防護(hù)、交通設(shè)施的腐蝕與防護(hù)、電力設(shè)備和交通設(shè)施的材料耐久性安全評估與工業(yè)分析監(jiān)測、新能源材料與保護(hù)技術(shù)的研究。
重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)條件為提高教學(xué)和科研水平，提高研究生、本科生的素質(zhì)和能力，增強(qiáng)社會競爭力提供了有力保障。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成為電力與交通材料的保護(hù)行業(yè)的人才培養(yǎng)基地、科研基地和試驗(yàn)檢測中心。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，為學(xué)科的發(fā)展和科研實(shí)力的提高打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室利用現(xiàn)有的設(shè)備條件與優(yōu)勢，通過開展科技服務(wù)和科研合作，促進(jìn)了新技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
1．材料耐久性安全評估與工業(yè)分析監(jiān)測
本研究方向以電力設(shè)備和交通設(shè)施的材料耐久性發(fā)展理論為指導(dǎo)，充分利用本室在材料性能評價與分析的優(yōu)勢，從材料耐久性安全評估與工業(yè)分析監(jiān)測機(jī)理研究入手，將各種光、電、聲等傳感分析技術(shù)與新型半導(dǎo)體、金屬納米材料等結(jié)合在一起，發(fā)展了一些新型的用于電力設(shè)備和交通設(shè)施材料耐久性安全評估和監(jiān)測的新技術(shù)、新方法，為電力與交通等行業(yè)或工業(yè)領(lǐng)域的安全運(yùn)行提供了重要保障。而且，火力發(fā)電和公路沿線排放的環(huán)境污染物及路面瀝青材料暴曬下的揮發(fā)物，對人們生活環(huán)境和健康帶來嚴(yán)重影響，如導(dǎo)致呼吸道和皮膚感染及胸悶、頭痛等，甚至產(chǎn)生基因突變而形成皮膚癌、肺癌、胃癌等惡性腫瘤，危害人類安全和生存，因此對電力生產(chǎn)和交通運(yùn)行過程中出現(xiàn)的有害物質(zhì)進(jìn)行在線監(jiān)測、生化分析和環(huán)境安全評價顯得尤為重要。故本方向還結(jié)合納米材料技術(shù)和工業(yè)分析手段進(jìn)行了拓展，發(fā)展了電廠水質(zhì)監(jiān)測、電廠和公路沿線大氣污染物和重金屬的快速檢測新方法、與基于疾病診斷的致癌基因蛋白檢測的傳感芯片及相應(yīng)檢測裝置的研發(fā)，為提出合理的節(jié)能減排措施、造福人類做出了重要貢獻(xiàn)。
同時，由本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭，聯(lián)合湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所、益陽益華水產(chǎn)品有限公司、廣東溫氏食品集團(tuán)股份有限公司等高等院校及企事業(yè)單位建立了“微納生物傳感與安全檢測協(xié)同創(chuàng)新中心”，發(fā)展了一些有毒有害物質(zhì)和致癌基因檢測的微納生物傳感分析新方法，不僅有效地拓展了本研究方向在環(huán)境、生物和納米科學(xué)領(lǐng)域的廣泛交叉和深度研究，而且為發(fā)展一些新型的用于電力設(shè)備和交通設(shè)施材料耐久性安全評估和監(jiān)測的新技術(shù)、新方法提供重要的理論依據(jù)和應(yīng)用指導(dǎo)。
近年來，該方向主要開展了如下四個方面的工作：①交通設(shè)施監(jiān)測新方法，如橋梁健康監(jiān)測、公路路基和護(hù)坡土壤中水分和重金屬的快速檢測；②電力化學(xué)分析新技術(shù)，如變壓器油中溶解氣體的檢測和火電廠含硫、含氮物質(zhì)的監(jiān)測；③材料化學(xué)分析與關(guān)聯(lián)環(huán)境健康的安全評價新方法；④組建了“微納生物傳感與安全檢測協(xié)同創(chuàng)新中心”。該方向完成各類縱向科研項(xiàng)目17項(xiàng)，其中國家科技支撐計劃項(xiàng)目子課題“基于物聯(lián)網(wǎng)的小流域廢物流動監(jiān)控體系研究”1項(xiàng)及國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目5項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)共267萬元，獲中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎二等獎一項(xiàng)，獲國家專利59項(xiàng)，其中發(fā)明專利3項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40篇，其中一區(qū)論文3篇。該方向研究人員參加國際國內(nèi)會議50余人次，并多次邀請國內(nèi)外相關(guān)專家來校做學(xué)術(shù)報告并聘請為客座教授。
該研究方向的學(xué)術(shù)帶頭人曹忠教授為湖南省高等學(xué)校首批認(rèn)定的“2011協(xié)同創(chuàng)新中心”----“現(xiàn)代公路交通基礎(chǔ)設(shè)施先進(jìn)建養(yǎng)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”的骨干成員，也是中國儀器儀表學(xué)會微納器件與系統(tǒng)技術(shù)學(xué)會理事、中國儀器儀表學(xué)會化學(xué)傳感器專業(yè)委員會委員（全國共計46人）、湖南省化學(xué)化工學(xué)會常務(wù)理事、湖南省精密儀器測試學(xué)會理事—兼波譜專業(yè)委員會副主任，2009年入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃（2013年驗(yàn)收），2011年入選湖南省普通高校學(xué)科帶頭人（2014年驗(yàn)收），擔(dān)任CEAM 2011國際學(xué)術(shù)會議共同大會主席和組委會主席，并作大會主旨報告；發(fā)表SCI收錄論文91篇（其中1區(qū)15篇，2區(qū)12篇，影響因子IF>3.0的有28篇），EI收錄97篇，400多篇次被SCI引證收錄。
2. 電力設(shè)備的腐蝕與防護(hù)
電力設(shè)備是整個能源體系中最重要的環(huán)節(jié)之一。至2009年底，我國電力總裝機(jī)容量為874GW，處于世界第二。其中火電為652GW，占總?cè)萘康?/SPAN>74.6%，核電占1.04%，在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，火電與快速增長的核電是我國主要的電力生產(chǎn)方式，這是我國一次能源分布特征所決定的?，F(xiàn)代火電機(jī)組具有參數(shù)高、容量大（600~1000MW為主力機(jī)組）、投資高（一個2×600MW的電廠，投資額40多億元）的特點(diǎn)。同時，火電廠金屬用量巨大，如一臺與600MW機(jī)組配套的鍋爐及其輔助設(shè)備的鋼材用量在1.6~2.0萬噸之間。熱電設(shè)備內(nèi)部常發(fā)生爐水濃縮、局部高熱負(fù)荷及結(jié)垢積鹽等現(xiàn)象，鍋爐腐蝕爆裂而引起的停機(jī)事故占電廠非正常停機(jī)事故的50%以上。在發(fā)展煤電的同時，我國也正在發(fā)展核電。目前幾乎沿海各省都有在建或運(yùn)行的核電廠，湖南省也正在積極爭取。核電設(shè)備的安全性要求更高，材料的保護(hù)要求也更嚴(yán)格、更重要。
接地網(wǎng)則是發(fā)電、變電和送電系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。由于它長期處于地下惡劣的環(huán)境中，土壤的電化學(xué)腐蝕不可避免，同時還要承受地網(wǎng)散流與雜散電流的腐蝕。若接地網(wǎng)遭受嚴(yán)重腐蝕、運(yùn)行中滿足不了熱穩(wěn)定性要求，往往造成電網(wǎng)癱瘓等嚴(yán)重事故。前幾年，美國電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電事故引起世界各國對電網(wǎng)保護(hù)的高度重視。
電力材料的保護(hù)是重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的特色和傳統(tǒng)研究方向，在國內(nèi)有很強(qiáng)的行業(yè)優(yōu)勢，登記的7項(xiàng)科研成果都屬于這個研究方向，由重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研骨干楊道武教授和朱志平教授完成。朱志平教授登記了2項(xiàng)成果，其中“火力發(fā)電廠數(shù)據(jù)采集與專家診斷系統(tǒng)V1.0”已獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局的授權(quán)（計算機(jī)軟件登記第2010SR029731號）。楊道武教授登記了5項(xiàng)科研成果。這些科研成果為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在將來獲得科技獎勵奠定了基礎(chǔ)。
近年來，該方向主要開展了如下三個方面的工作：①發(fā)電設(shè)備的腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究；②輸變電設(shè)備的腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究；③核電設(shè)備的腐蝕與防護(hù)技術(shù)研究。該方向完成各類縱向科研項(xiàng)目10項(xiàng)，其中國家重大科技專項(xiàng)“壓水堆核電站冷卻劑水化學(xué)基礎(chǔ)研究”，子課題3“高溫高壓條件下ETA物理化學(xué)性能及分析方法研究”一項(xiàng)，湖南省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，橫向技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目22項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)共643.9萬元，獲廣東電網(wǎng)公司科技進(jìn)步三等獎一項(xiàng)，江西省電力公司科技進(jìn)步三等獎一項(xiàng)，獲國家專利30項(xiàng)，完成專著5部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文19篇。
該研究方向的學(xué)術(shù)帶頭人朱志平教授和學(xué)術(shù)骨干李宇春教授、楊道武教授均為“中國電力行業(yè)電廠化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會”專家，朱志平教授為“國家火力發(fā)電工程技術(shù)研究中心”理事、“中國電機(jī)工程學(xué)會電廠化學(xué)委員會”委員（全國電廠化學(xué)最高學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)），其研究成果---鍋爐水化學(xué)工況優(yōu)化技術(shù)、高效緩蝕劑及特種防腐涂料已在全國數(shù)十家電廠得到成功應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著，曾獲中國電力科學(xué)技術(shù)三等獎、湖南省科技進(jìn)步三等獎。
3．交通設(shè)施的腐蝕與防護(hù)
混凝土中鋼筋腐蝕主要是由于混凝土碳化、SO42-、Cl-離子的侵蝕使得鋼筋表面鈍化膜受到破壞而引起的。腐蝕產(chǎn)物體積膨脹，對周圍混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生順筋裂縫，引起混凝土保護(hù)層剝落，而保護(hù)層剝落和裂縫又會進(jìn)一步引起鋼筋腐蝕。鋼筋腐蝕后，除了有效截面積減小、屈服強(qiáng)度下降外，與混凝土粘結(jié)性能也會降低，從而影響構(gòu)件承載力與剛度。對鋼筋腐蝕的研究，國外起步較早，如鋼筋的腐蝕模型、鋼筋腐蝕對其力學(xué)性能的影響，建立了混凝土保護(hù)層開裂前后的鋼筋腐蝕模型。
表面化學(xué)改性對混凝土的防護(hù)起著至關(guān)重要的作用。滲透型涂料通過滲透到混凝土內(nèi)部一定深度，使硅酸鹽基材表面和毛細(xì)孔內(nèi)壁形成憎水薄膜，從而有效降低混凝土的毛細(xì)吸收作用，并顯著提高抵抗Cl-離子侵蝕的能力。在我國，滲透型涂料的研究和應(yīng)用剛起步，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距。將硅烷防水劑加入到混凝土中可顯著降低混凝土的吸水量及Cl-離子滲透量，而且新舊混凝土的粘結(jié)性能良好。所以，將其作為一種具有修復(fù)功能的耐久性材料用于橋梁結(jié)構(gòu)的表面防護(hù)，有特殊的使用價值和廣闊的應(yīng)用前景。
化學(xué)融雪是利用融雪劑的物理化學(xué)特性來達(dá)到雪的熔點(diǎn)并化為液體。傳統(tǒng)的融雪劑是食鹽，原料廉價易得，但嚴(yán)重腐蝕車輛、橋梁及路面，并對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。CMA是美國在80年代為替代食鹽而開發(fā)的一種化學(xué)品，其成本過高，國內(nèi)無法大量使用。我國除冰融雪劑的需求量達(dá)每年近百萬噸，國際市場也有巨大的潛力。開發(fā)出一種新型、融雪快、對金屬及混凝土腐蝕腐蝕弱、價廉的融雪劑，具有重大的意義和廣闊的應(yīng)用前景。另外，電力輸電線路在低溫下產(chǎn)生覆冰現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。國內(nèi)外輸電線路防覆冰和除冰的方法可大致分為：①迂回架線避開重冰區(qū)，但對于突發(fā)凍雨情況無效；②采用物理方法來減少輸電線路的覆冰，如機(jī)械力或熱力，但不能阻止覆冰的形成、成本很高、存在安全問題；③采用化學(xué)法防覆冰，如涂覆憎水材料，但存在成本、施工、老化等問題。
近年來，該方向主要開展了如下三個方面的工作：①瀝青改性應(yīng)用研究；②Cl-離子對混凝土鋼筋銹蝕機(jī)理研究；③壓漿缺陷及預(yù)應(yīng)力筋銹蝕下混凝土梁抗彎承載力研究。該方向完成各類縱向科研項(xiàng)目14項(xiàng)，其中國家級項(xiàng)目3項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)共208萬元，獲湖南省科技進(jìn)步二等獎一項(xiàng)、湖南省科技進(jìn)步三等獎二項(xiàng)，中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎三等獎二項(xiàng)，獲國家專利12項(xiàng)，其中發(fā)明專利1項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文18篇。該方向研究人員參加國際國內(nèi)會議20余人次，并邀請國內(nèi)外相關(guān)專家來校做學(xué)術(shù)交流報告并聘請為客座教授。
該研究方向的學(xué)術(shù)帶頭人肖忠良教授為湖南省精密儀器測試學(xué)會的熱分析專業(yè)委員會副主任，曾獲中國有色工業(yè)科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)和湖南省科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)，技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓多項(xiàng)。
4. 新能源材料與保護(hù)技術(shù)
本研究方向緊緊圍繞新能源材料領(lǐng)域的核心問題，面向我國科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)與需求，以相變材料（太陽能光熱材料）、電池材料、儲氫材料、太陽能光電材料、熱障涂層、陶瓷材料、電力絕緣材料以及生物質(zhì)能領(lǐng)域的相關(guān)材料作為核心內(nèi)容，著重研究新能源體系材料、相變材料和光催化材料的控制合成方法、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，指導(dǎo)新能源材料和環(huán)境功能材料的開發(fā)應(yīng)用，在陶瓷材料、電力絕緣材料、相變材料制備與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)、TiO2納米材料的光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)和儲能材料等幾個方面取得了重要科研成果。
近年來，該方向主要開展了如下三個方面的工作：①陶瓷材料、電力絕緣材料、相變材料的制備及應(yīng)用研究；②TiO2納米管陣列的可控制備及光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)研究；③熱障涂層的設(shè)計和失效機(jī)理研究。該方向完成各類縱向科研項(xiàng)目24項(xiàng)，其中國家級項(xiàng)目7項(xiàng)，經(jīng)費(fèi)共395萬元，獲吉林省自然科學(xué)一等獎一項(xiàng)，湖南省技術(shù)發(fā)明二等獎一項(xiàng)，湖南省科技進(jìn)步二、三等獎各一項(xiàng)等，獲得國家專利26項(xiàng)，出版專著1部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文31篇，其中一區(qū)論文4篇。
該研究方向的學(xué)術(shù)帶頭人曹學(xué)強(qiáng)教授和學(xué)術(shù)骨干朱玲副教授曾獲吉林省自然科學(xué)一等獎；學(xué)術(shù)骨干周藝教授為湖南省太陽能光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員、中國電機(jī)工程學(xué)會、湖南省電子學(xué)會會員，曾獲湖南省自然科學(xué)三等獎、湖南省科技進(jìn)步三等獎；學(xué)術(shù)骨干陳啟杰副教授獲得湖南省技術(shù)發(fā)明二等獎及邵陽市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎，學(xué)術(shù)骨干曾巨瀾副教授發(fā)表SCI收錄的1區(qū)論文4篇。