[发明专利]一种船舶海底门用金属防污涂层的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于海洋防腐防污技术领域，涉及一种船舶海底门用金属防污涂层的制备方法，适用于船舶体底部的海底门及海底格珊防污防腐用的耐冲刷长效金属复合涂层的涂制场合。

背景技术：

现有船舶体的海底门又称海水门或海水吸入箱，其作用就是供给全船海水的吸入处，海底门有高位海底门、低位海底门、应急海底门之分。船舶在港内或浅水航行时，就使用高位海底门，可避免吸入泥沙，船舶在海洋中或轻载航行时使用低位海底门，可避免船舶摇摆时吸人空气。海底门即海水吸入箱容量的大小应满足全船海水供给量，它的尺寸主要根据海水总管、格栅及吸入箱上各附件的尺寸来考虑。由于其作用所致，海底门的生物附着现象非常严重，海生物附着完全堵塞了海底门格栅的空隙，海底门无法发挥其本来的海水吸入工作，所以必须靠人工定期清理；海洋污损生物的防除一直是船舶、海洋工程人员和生物学工作者十分关注的问题。船舶附着海生物后将明显增加表面摩擦阻力、降低船速、增加油耗及进坞维修次数、船舶海水系统及阀门污损，导致流速降低，甚至堵塞，这些危害缩短了船舶本身的使用寿命，同时也严重降低了航运公司的效益以及舰船的战斗力，如果要由水下作业者除去这种附着海生物，大约一年需要清除三次。然而，有时候船舶由于台风等意外因素而被迫起航，使需要花费较长时间的水下作业不能及时完成，人们期望用简单而有效地方法来控制海生物的附着。

目前，防止海洋生物污损普遍采用的方法是涂刷防污涂料，而现有的防污涂料存在着诸多缺陷，其防污期效不长、漆膜强度不理想，对于船舶海底门等特殊部位，由于海水流速高，有机防污涂层极易剥离，目前常用的防污涂层都不能达到防污效果。中国专利船用防污防腐装置电极安装构成(200420119041.4)中介绍了一种针对船舶海底阀箱电解防污用电极的结构设计及安装方法，以增加更换电极的方便性，但这种电解防污的方法主要用于船内海水管路的防腐防污，对于海底门及格珊来说，由于其处于进水端，防海生物离子无法到达，因此也基本上起不到有效防污的目的。因此，很多船舶已经放弃对海底门、海底格栅进行涂刷防污涂料处理，大部分舰船海底门及格珊部位目前都处于无防护状态，污损问题尤其严重，甚至在很短时间内就会堵塞格珊，影响舰船运行。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，寻求设计一种船舶海底门用金属防污涂层，在船舶通海口的海底格珊等部位，针对工况特殊、海水流速高，流经的海水重复打击冲刷的特点，涂制一种新型的、长效的、高强度的不易剥离的防污涂层材料对船舶体底部进行涂层防腐。

为了实现上述目的，本发明先对船舶海底门或海底格珊基体进行除油、喷砂和清尘预处理，再将粒度为5～50μm的铜粉或铜合金粉和氧化亚铜粉或氧化锌粉搅拌均匀成混合粉末后置于冷喷涂设备中，采用氮气、氦气或空气携带粉末在喷涂速度为10cm～20cm/min和0.7～3.5MPa的压力下控制主气温度为300～550℃条件下喷于船舶海底门或海底格珊基体上，反复喷涂两遍形成厚度为100～300微米的金属复合涂层，其涂层中铜的质量百分比为70～95％，氧化亚铜或氧化锌的质量百分比为5～30％。

本发明涉及的冷喷涂工艺在低于500℃条件下利用高压的氮气、氦气或空气携带铜合金混合粉末颗粒从轴向进入缩放喷嘴中，气流经过喷嘴喉部后产生超音速气固双相流后将喷涂粒子沿轴向从喷嘴上游送出，其速度经过整个喷嘴后被加速到300～1200m/s超音速状态，形成高速粒子射流，粉末颗粒经喷枪加速后在完全固态下撞击船舶基体，通过产生的塑性变形而沉积于船舶基体表面形成包括粘结层本体和防污剂成分的涂层；根据基体材料的不同，其粘结层本体采用铜或铜镍铝合金粉体；防污剂根据防污效果的要求选择氧化亚铜粉体或氧化锌粉体，具有杀菌抑制作用；根据选择的粉体及现场施工条件的不同，选择冷喷涂或其它喷涂工艺，根据喷涂粉体的特性和制备涂层的厚度确定喷涂工艺参数。