納米鍍膜技術(shù)對船舶防腐的重大意義
船舶、海工結(jié)構(gòu)、港口碼頭等船舶行業(yè)及相關(guān)設(shè)施本身都存在著嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕問題。目前大多情況下防護效果還遠(yuǎn)不理想，主要是存在涂層的使用壽命問題。開發(fā)高性能、長壽命、并滿足環(huán)保要求的防腐產(chǎn)品是一項重要的任務(wù)，完成這個任務(wù)離不開高科技和新思路。
目前，納米技術(shù)在重防腐產(chǎn)品中的應(yīng)用還處于起步階段。國內(nèi)外均少見型產(chǎn)品應(yīng)用的報導(dǎo)。但普遍認(rèn)為，納米技術(shù)的采用無疑將會給該領(lǐng)域帶來世大的收獲。原因很簡單，因為防護所涉及的表面材料與自防護腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)主要由其微觀結(jié)構(gòu)所決定，這里涉及界面問題，電化學(xué)歷程的改變，傳輸行為、表層材料強度與塑性的變化等。例如，某些各類的納米粒子引入有機涂層可以增加其抗老化性，無機涂層的塑性可由于其結(jié)構(gòu)的納米化而改善。納米技術(shù)在各種表面改性層與不同用途的涂料中具有廣泛的應(yīng)用前景。
.jpg "十年磨一劍，不可錯過的FRUTO?船舶納米無機鍍膜技術(shù)革命！")
1、無機覆蓋層主體結(jié)構(gòu)納米化
在無機防腐涂層或表面處理層的情況下，使用某些特殊方法，可以使覆蓋層呈現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)，從而帶來一系列膜層性質(zhì)的變化。達(dá)到它與基體的結(jié)合強度要高，覆蓋完整，孔隙率與缺陷少，均勻性好，耐沖擊，具有高的強度與一定的韌性。
其中韌性與一定的形變能力是重要的。許多情況下無機涂層失效的主要原因就是它的韌性差。納米結(jié)構(gòu)無疑會使無機覆蓋層的與強度得到改善，從而提高它的抗失效能力。由于形變協(xié)調(diào)性增加，還會提高它與鋼表面的結(jié)合強度。
2、傳統(tǒng)有機涂料的性能的提升
通過向涂料中添加某些各類的納米粒子形成的納米復(fù)合涂料，可以導(dǎo)致性能的大幅度提高。如TiO2、SiO2、Al2O3等納米粒子通過對紫外線的散射作用，可以地提高有機涂料的耐老化性。
海生物滋生對船舶影響
船舶長期在強腐蝕性海水和強附著力的海洋生物環(huán)境中航行，水下部分的船體表面附著了藤壺、海藻等難以清除的微生物，還有一些銹皮和銹斑等。美國海軍對海生物生長的船體與船舶性能和油耗進行了研究，研究結(jié)果表明，一艘輕度生長海生物的船舶在正常巡航速度下能增加油耗1５％；一艘重度生長海生物的船舶能使燃油的損耗增加２～３倍。除增加船體阻力以外，海生物附著在船體表面還存在如下影響：
因此，對于船體進行清洗維護是船舶節(jié)能運行的必要工作，也是目前國內(nèi)外海洋運輸業(yè)等亟待解決的問題。
海生物附著繁殖成因分析
海水中種類繁多的細(xì)菌極易在艦船表面生成“細(xì)菌生物膜”，細(xì)菌生物膜起著重要作用：
1、為附著生物的浮游幼蟲提供一個立足點；
2、使發(fā)亮的表面變暗并改變表面原來的顏色，從而有利于附著；
3、可充當(dāng)藤壺、貽貝及其他浮游生物幼蟲或成蟲的餌料；
4、促進定居生物的石灰質(zhì)沉淀；
5、分解有機質(zhì),從而增加藻類植物生長所需的CO2及氨濃度，而藻類植物又為附著動物提供食物來源。
海洋中的浮游生物一經(jīng)接近已附著細(xì)菌群體的艦船表面時，便會發(fā)生如下過程：表面接觸——表面滑動——找尋適當(dāng)位置——分泌粘液增強附著——系列變態(tài)生長并附著于浸海物體表面——不斷繁殖生長擴大。
因此，艦船表面形成了一條完整的食物鏈，海水中生存著種類繁多的細(xì)菌是食物鏈的最低層，為海洋大生物即附著生物提供了適宜的棲息場所和豐富的餌料。
目前防污涂層的方案及缺陷
1、在防腐涂層內(nèi)添加有毒物質(zhì)，毒殺艦船表面附著物
由于這種方式對嚴(yán)重影響海洋生態(tài)環(huán)境和海生物的正常繁衍生息，已經(jīng)逐漸棄用。
2、降低防腐涂層表面能，使海生物幼蟲不易粘附
海洋生物對艦船表面附著是通過分泌粘液潤濕被附著表面，以化學(xué)鍵合、靜電吸附、滲透擴散等方式來實現(xiàn)的，與表面能有很大的關(guān)系，基材表面自由能越低，粘液對表面的浸潤性差，固體表面液體的接觸角也就越大，海洋生物就難以附著或附著不牢，利用自重、航行水流的沖擊或者輔助設(shè)備的清理就可以輕易除去。
目前，針對上述特性研發(fā)的艦船涂層，常溫下涂裝的涂層對海生物具有選擇性抗污效果有限，涂層耐久性不足，與其體結(jié)合力不足；特氟龍性能達(dá)到了技術(shù)要求，但400℃高溫的工藝要求難以現(xiàn)場實現(xiàn)。
3、改變船體表面的Ph值
一般來說海生物都有一個特定的溫度、鹽度及酸堿度的生存環(huán)境，高于或低于一定值就無法生存。
根據(jù)上述情況，經(jīng)離子交換或分子篩作用，涂料中的陽離子與海水中H+等進行離子交換，從而改變附著生物生長環(huán)境的pH值。如研發(fā)水性堿金屬硅酸鹽涂料。
目前此類技術(shù)的缺點是有效防污期不長，理化性能差；需要進行噴砂處理和噴涂設(shè)備，需用配套使用環(huán)氧中間漆。
4、其它技術(shù)
目前主要開發(fā)使用防腐涂料最大可能的防止生物污損及生物腐蝕帶來的不利影響。另外仿生防污涂料、生物化學(xué)涂料、導(dǎo)電防污涂料等新型涂料在研發(fā)之中，但預(yù)計使用陳本較高，效果有限。最終還是要依靠定期的被動清洗來解決。
