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編號： A032101

名稱： 一種海洋工程鋼表面防污耐蝕合金及釬涂方法

領(lǐng)域： 材料科學(xué),能源環(huán)保

成果形式：

投資額： 面議萬

案例數(shù)：

技術(shù)階段： 實驗室階段

合作方式：

背景技術(shù)

    船舶及海洋工程結(jié)構(gòu)鋼材在海水中除受到強烈電化學(xué)腐蝕外還受到海洋生物污損。對于油輪、貨輪和軍艦來說。海洋生物污損不但破壞船體表面防護層而且增加船體重量和阻力，降低航速，過度消耗油料。此外，海洋工程管道（鋼廠、電廠、海水淡化廠）也會受到海水腐蝕和海洋生物污損，使管道銹蝕或被海洋生物堵塞。為了提高海洋環(huán)境下鋼材表面耐腐蝕性能和防污損性能目前海洋工程用鋼表面防污、防腐方法主要有：防污涂料涂裝保護、鋁合金噴涂加涂裝保護、噴焊和激光熔敷、超聲速噴涂過渡層加冷噴涂紫銅。

    防污涂料涂裝保護是在涂料中添加TBT（三丁基錫）、ZPT(旒氧吡啶鋅)等有毒有機物。TBT、ZPT是一種毒性很強的物質(zhì)，它在驅(qū)除和殺死藤壺、貽貝和海藻的海洋污損生物同時也對非標生物產(chǎn)生威脅。污染海洋環(huán)境間接威脅人類健康，目前國家已經(jīng)禁止使用。

    采用熱噴涂鋁合金涂層加涂裝保護。這種方法形成的涂層與母體主要為機械結(jié)合，結(jié)合力低，氣孔率難以控制。即使采取樹脂進行封孔處理，在惡劣的海洋環(huán)境下也很難達到設(shè)計要求。噴涂時金屬液滴冷卻速度快，凝固時間短和受到溶劑殘留，環(huán)境溫度、濕度及母材表面粗糙度影響容易產(chǎn)生氣泡，大面積施工質(zhì)量難以保證。另外鋁合金涂層不能驅(qū)除和殺死藤壺、貽貝和海藻的海洋污損生物。

    激光熔覆，噴焊（噴涂加重熔）會有5%～10％的母材熔入涂層，這樣一來涂層的耐腐蝕性就會大大降低，也不能抑制海洋生物附著生長。此外激光熔覆還有效率低，成本高的缺點

為了解決上述問題，專利200610468664.x和20161046866.9提供了一種海洋工程鋼表面防污耐蝕合金及釬涂方法。

其中海洋工程鋼表面防污耐蝕合金為黃銅基釬料合金，其組分中含有鉛、錫、鎘、砷等對海洋污損生物具有驅(qū)除和殺滅作用。

第一種釬涂方法是將上述釬料合金粉末、釬劑，粘合劑混合均勻制成釬焊膏用噴槍或刷涂方法均勻地涂在干凈的基體表面上，送入可控氣氛釬焊爐進行釬涂，也可采用氧乙炔火焰或電弧加熱進行釬涂。

第二種釬涂方法是將上述合金粉末和釬劑混合均勻用火焰噴槍噴焊在干凈的鋼板表面，利用火焰吹力使合金熔覆在鋼板表面形成冶金結(jié)合的釬涂底層，之后再用火焰噴槍或電弧噴槍將上述合金噴涂在

釬涂后的鋼板表面，使噴涂層厚度1～1.5mm。這種方法在上塢時可以直接做在船艦水線以下船體上。

釬涂層含有銅、鋁、鋅、錫、磷、鉛、鎘、砷等合金元素，這些元素對耐海水有極高的耐腐蝕性，同時對海洋污損生物具有極強的毒性，能夠抑制藤壺、牡蠣、海藻等海洋污損生物附著和生長。這些元素氧化腐蝕十分緩慢不會破壞海洋生態(tài)環(huán)境。采用該方法涂層的鋼板造船造艦可確保30～50年船體壽命。

該合金目前放在山東海洋中進行觀察實驗，在近6個月時間里材料表面呈現(xiàn)銅的顏色，表面干凈沒有任何海洋生物生長和附著。

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