[发明专利]一种超疏水镀层材料、超疏水镀层材料的制备方法及其应用

说明书

本发明针对现有技术中不能提供一种有效保护海洋监测用传感器材料的不足，提供一种超疏水镀层材料，该镀层材料可以防止海洋生物污损且具有良好的防腐蚀效果，该镀层材料在基材的表面通过电化学沉积有纳米乳突结构的镀银层，所述乳突的直径为30‑80 nm，间距为80‑100 nm、高为20‑30 nm，通过本发明提供的超疏水镀层材料，镀层材料的这种纳米微观结构，使固/液接触面形成气膜，水滴和杂质不能浸润到镀层表面，而是在镀层表面形成水珠，使本发明的材料具有超疏水性。使镀层材料表面与水的静态接触角150°。

技术领域

本发明涉及一种超疏水镀层材料、超疏水镀层材料的制备方法及其应用，该镀层材料特别适用于海水水质传感器设备的防腐蚀和防污损。

背景技术

我国海洋面积幅员辽阔，但随着我国开发和利用海洋资源步伐的加快，我国沿海海域环境污染问题也变得日趋严重，海水水质遭到了不同程度的破坏，海洋中重要鱼、虾、贝等长期受到无机氮、有机磷盐等污染，损害海洋生物资源，Cu、Hg 、Pb等重金属污染通过食物链的富集后严重危害人类健康。有效治理海洋污染，是一项艰巨又长久的任务，需要全社会的共同参与，共同努力，推进海洋的健康发展。在海洋污染治理中，海洋环境的实时监测成为重中之重。检测海洋水质的光学传感器得到了蓬勃的发展。

海水水质传感器在监测过程中，由于海水的高度腐蚀特性，传感器的外壳及密封装置很容易受到腐蚀破坏，降低传感器的使用寿命，增加维护成本；另一方面海洋污损生物会在传感器上附着，加速传感器外壳的腐蚀速度，同时由于污损生物的附着，改变传感器的光学性能，造成数据失真，难以全面客观的反应海水水质的变化，易造成更大的经济损失。

为避免或降低海水腐蚀和海洋污损生物附着对传感器的破坏，目前有采用耐腐蚀性能优良的钛金属来做传感器的外壳，但因其防海洋生物污损的效果较差且成本昂贵，其应用受到了限制。

迄今为止，既能很好地防止海洋环境下的海水对传感器的腐蚀又能有效的防止海洋污损生物的附着，最有效的方法是在传感器外壳上刷涂防腐涂层和防污涂层，其中，防污涂层中添加的防污损剂主要是重金属（如铜、锡等）起到毒杀污损生物防止其附着的作用，但重金属离子的释放、聚集，严重污染海洋环境，且涂层的时效性较短。因此，在海洋水质保护与监测领域急需提供一种既可防腐蚀传感器又可防止传感器污损的材料和技术，使传感器的寿命增加，并提供比较客观真实的水质变化数据的传感器，及所用的材料及该材料的制备方法及该材料的拓展应用。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术中不能提供一种有效保护海洋监测用传感器材料的不足，提供一种超疏水镀层材料，该镀层材料可以防止海洋生物污损且具有良好的防腐蚀效果。

本发明的另一个目的是提供一种超疏水镀层材料的制备方法。

本发明的另一个目的是提供超疏水镀层材料的应用。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种超疏水镀层材料，在基材的表面通过电化学沉积有纳米乳突结构的镀银层，乳突的直径为30-80 nm，间距为80-100 nm、高为20-30 nm；

进一步的，乳突呈上尖下粗的圆锥形；

进一步的，基材表面依次电化学沉积有镀铬层、镀镍层和具有纳米乳突结构的镀银层；

进一步的，镀银层表面采用原子气相沉积方法沉积有阻气阻水层，在阻气阻水层表面具有纳米小凸起结构，小凸起的直径为3-5nm，间距8-10nm，高度3-5nm；

进一步的，镀铬层厚度为200-300 nm；镀镍层厚度为200±50nm；镀银层厚度为200-500 nm；阻气阻水层厚度为10-100nm；