海洋中微生物、 植物和動物附著在艦船上并對之產生不利影響的現象稱為污損。污損不僅增加船舶的自質量、 減少船舶的載質量， 同時將大大增加船體的阻力， 造成船舶航速降低和燃油消耗量增大。結合納米材料的特殊功能， 在涂料工業需要環保的前提下， 隨著新材料的飛速發展， 長效無毒含有某些納米尺寸組分的防污涂料及納米量級的防污涂料將會成為海洋防污涂料的主要研制方向。納米量級防污涂料及含有某些納米尺寸組分的防污涂料的水性化將是無毒防污最終實現的目標。水性化即以水做溶劑， 可以替代涂料中的揮發性有機溶劑， 制備出的這種水性防污涂料是實現不污染海洋又不污染大氣的真正無毒防污納米涂料。由于世界各國對環境保護的要求日益重視，在全面禁止使用有機錫防污劑的期限已為確定的時機，開發新型高效的防污劑，采用納米級防污劑已成為各國船舶漆研究人員的關注目標。

海水腐蝕的特點

1、海水中的氯離子等鹵素離子能阻礙和破壞金屬的鈍化，海水腐蝕的陽極過程較易進行。2、海水腐蝕的陰極去極化劑是氧，陰極過程是腐蝕反應的控制性環節。一切有利于供氧的條件，如海浪、飛濺、增加流速，都會促進氧的陰極去極化反應，加速金屬的腐蝕。3、海水腐蝕的電阻性阻滯很小，異種金屬的接觸能造成顯著的腐蝕效應。

納米防腐涂料

01：鈦系納米防腐涂料

1）鈦納米防腐涂料具有平衡菌落特性。它使用的納米二氧化鈦、納米氧化鋅等納米材料可作為對人體無害、平衡菌落范圍廣、熱穩定性優良的平衡菌落劑。船舶艙室內用非金屬材料和涂料由于經常處于潮濕和小空間易污染的環境，尤其是處于亞熱帶和熱帶的海洋環境中，非常容易長霉菌和受到污染。可以利用納米材料的平衡菌落作用，制備艙室內的新型高效防菌防霉材料和涂料。2）納米鈦粉做為一種無機填料，可提高環氧樹脂的機械性能及防腐蝕性能。實驗用到的納米鈦粉是粒徑小于100nm，測試結果顯示：環氧改性納米鈦粉涂層和聚酰胺改性納米鈦粉涂層的耐蝕性能都有所提升，提高1-2個數量級。優化環氧樹脂改性和分散工藝。添加1%的改性納米鈦粉到環氧樹脂中得到改性納米鈦粉涂層，EIS測試結果表明，在浸泡1200h時涂層低頻端的阻抗模值仍然保持在10～9Ω.cm～2，相對于環氧清漆可高出3個數量級。

02：納米氧化鋅

納米ZnO是一種具有多種優異性能的材料，已在多個領域得到廣泛的應用，它對細菌具有優良的抗菌性能。可以用鈦酸酯偶聯劑HW201對納米ZnO進行表面改性。將改性后的納米物質作為填料摻入環氧樹脂涂料體系，制備出三種具有殺菌效應的納米海洋防污涂料。通過研究發現，納米ZnO、CNT和石墨烯改性后的分散性得到了顯著的提升。

03：碳系納米材料

碳納米管（CNT）和石墨烯作為新興的碳系類材料，其具有優良性能，且自身無毒，對環境沒有污染。CNT和石墨烯都具有殺菌性，同時CNT也可以降低涂層比表面能。用硅烷偶聯劑KH602對CNT和石墨烯進行表面改性，提高它們在涂料體系中的穩定性及分散性。將改性后的納米物質作為填料分別摻入環氧樹脂涂料體系，制備出三種具有殺菌效應的納米海洋防污涂料。通過研究發現，納米ZnO、CNT和石墨烯改性后的分散性得到了顯著的提升。

04：殼類納米材料防腐抗菌

利用銀超強的抗菌性,借助二氧化硅多孔的殼結構,設計、組裝核殼結構納米Ag@SiO2;在其殺菌動力學、殺菌機理、防腐蝕性能的基礎上進行研究，其中銀核的大小在20nm,納米二氧化硅殼層的厚度約為20-30nm，抗菌效果明顯，性價比較高。

05：納米氧化亞銅防污材料

氧化亞銅CU2O是一種應用歷史悠久的防污劑，納米尺寸的氧化亞銅釋放速率穩定，可改善涂料的防污性能，是很好的船舶防腐涂料，甚至有專家預言納米氧化亞銅可以做環境中處理有機污染物。

結語

我國“走向深海大洋，發展海洋科學”戰略目標的提出，為發展綠色海洋經濟和對深海資源的勘探與開發提供了強大的推動力。深海工程作為海洋技術發展的最前沿，在深海科學研究和海洋強國發展戰略中扮演著重要角色。材料腐蝕與防護在眾多深海工程的技術難題中是亟待解決的關鍵問題之一。“中國制造2025”規劃的推出，作為大國重器的航空、高鐵、海工、船舶等高端科技裝備的制造水平將進一步提升，同時也對高端裝備的綜合防護功能材料的發展提出更高的要求。石墨烯涂料作為高端防腐涂料，必將在重防腐領域扮演更重要的角色，同時代表了未來防腐涂料的發展方向，在船舶和海工防污、防腐領域具有廣闊的市場應用前景。