7730米深度做實驗，寧波材料所攻克全海深防污涂層技術(shù)
2025-03-19 10:52:16
作者：腐蝕與防護 來源：腐蝕與防護
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隨著海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，海洋工程裝備和基礎(chǔ)設(shè)施也由淺海向深海發(fā)展，污損生物的種類增加，為防污涂料的開發(fā)帶來了更大的挑戰(zhàn)。相比于淺海的大型污損生物附著與累積，以深海細菌等微生物為主的深海污損生物對深海裝備服役性能以及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，揭示全海深污損形成機制并開發(fā)相應(yīng)的防污材料和技術(shù)至關(guān)重要。
獲悉，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋關(guān)鍵材料全國重點實驗室苛刻環(huán)境材料耦合損傷與延壽團隊在薛群基院士和王立平研究員的指導(dǎo)下，盧光明高級工程師和田澍助理研究員團隊在全海深防污涂層開發(fā)方面取得突破進展。
通過分析全海深連續(xù)增壓環(huán)境對樹脂材料耐壓抗?jié)B需求，及復(fù)雜污損種類對涂層高效防污性能要求，在獅子魚皮膚結(jié)構(gòu)及性能啟發(fā)下開發(fā)了可應(yīng)用于最大深度7730米的有機硅基本征防污涂層，并首次完成涂層深海防污性能的系統(tǒng)表征評估。
獅子魚皮啟發(fā)的全海深本征防污涂層設(shè)計
4個月的淺海掛板實驗（寧波29°49′N、122°0′E，水深2米）顯示，該防污涂層可有效抑制淺海中藤壺、貽貝等大型污損生物的粘附，具有優(yōu)異的長效防污性能。
在馬里亞納海溝掛樣51天（平均深度5560米，最大深度7730米）后，經(jīng)過對不同樣品表面進行采樣、培養(yǎng)及分析后結(jié)果顯示，相比于金屬（不銹鋼）和非金屬（亞克力/聚四氟）構(gòu)件，該防污涂層表面沒有活細菌粘附，并且掛樣后的涂層表面狀態(tài)沒有可見的變化且仍然具有100%的殺菌性能。
淺海4個月及深海51天的掛樣實驗及后續(xù)分析，充分驗證了該涂層在全海深環(huán)境下的高效本征防污性能。
據(jù)悉，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋關(guān)鍵材料全國重點實驗室自布局二維片層材料調(diào)控的新型重防腐涂料體系研究以來，先后突破了新型長壽命重防腐涂料的低表面處理技術(shù)及大規(guī)模現(xiàn)場涂裝工藝等一系列關(guān)鍵技術(shù)，成功開發(fā)出系列兼具優(yōu)異力學(xué)性能、長效防腐耐候和特殊功能性（耐高溫、耐低溫、抗菌阻燃、深海耐壓等）的新型重防腐涂料，通過了化工、涂料等領(lǐng)域權(quán)威鑒定機構(gòu)的性能檢測，其綜合性能明顯優(yōu)于國際一流產(chǎn)品，成功應(yīng)用于沿海地區(qū)國家電網(wǎng)、臨海石油化工、海洋工程和海洋裝備等重防腐領(lǐng)域。此外，寧波材料所牽頭成立了浙江省重點科技創(chuàng)新團隊——“海洋防護材料與工程技術(shù)科技創(chuàng)新團隊”，該團隊圍繞海洋防護材料與工程技術(shù)，開展了海洋防污與減阻技術(shù)、海洋腐蝕磨損與防護技術(shù)、海洋裝備關(guān)鍵部件的綠色制造技術(shù)和海洋新材料及其應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)研究。針對船舶、海洋平臺腐蝕和生物污損環(huán)境，尤其船體焊縫腐蝕防護難題，寧波材料所王立平研究員和薛群基院士帶領(lǐng)的海洋功能材料團隊開發(fā)出了系列自主知識產(chǎn)權(quán)的石墨烯基長效海洋防腐耐候涂料、石墨烯基耐海水防腐涂料、石墨烯基無溶劑高固含防腐涂料、無錫自拋光海洋防污涂料，主要性能指標(biāo)經(jīng)過第三方權(quán)威測試均優(yōu)于進口同類產(chǎn)品。
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