海洋中微生物、 植物和動(dòng)物附著在艦船上并對(duì)之產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象稱為污損。污損不僅增加船舶的自質(zhì)量、 減少船舶的載質(zhì)量， 同時(shí)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(jié)合納米材料的特殊功能， 在涂料工業(yè)需要環(huán)保的前提下， 隨著新材料的飛速發(fā)展， 長(zhǎng)效無(wú)毒含有某些納米尺寸組分的防污涂料及納米量級(jí)的防污涂料將會(huì)成為海洋防污涂料的主要研制方向。納米量級(jí)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(wú)毒防污最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。水性化即以水做溶劑， 可以替代涂料中的揮發(fā)性有機(jī)溶劑， 制備出的這種水性防污涂料是實(shí)現(xiàn)不污染海洋又不污染大氣的真正無(wú)毒防污納米涂料。由于世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求日益重視，在全面禁止使用有機(jī)錫防污劑的期限已為確定的時(shí)機(jī)，開發(fā)新型高效的防污劑，采用納米級(jí)防污劑已成為各國(guó)船舶漆研究人員的關(guān)注目標(biāo)。

海水腐蝕的特點(diǎn)

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(yáng)極過(guò)程較易進(jìn)行。2、海水腐蝕的陰極去極化劑是氧，陰極過(guò)程是腐蝕反應(yīng)的控制性環(huán)節(jié)。一切有利于供氧的條件，如海浪、飛濺、增加流速，都會(huì)促進(jìn)氧的陰極去極化反應(yīng)，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(yīng)。

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(duì)人體無(wú)害、平衡菌落范圍廣、熱穩(wěn)定性優(yōu)良的平衡菌落劑。船舶艙室內(nèi)用非金屬材料和涂料由于經(jīng)常處于潮濕和小空間易污染的環(huán)境，尤其是處于亞熱帶和熱帶的海洋環(huán)境中，非常容易長(zhǎng)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(nèi)的新型高效防菌防霉材料和涂料。2）納米鈦粉做為一種無(wú)機(jī)填料，可提高環(huán)氧樹脂的機(jī)械性能及防腐蝕性能。實(shí)驗(yàn)用到的納米鈦粉是粒徑小于100nm，測(cè)試結(jié)果顯示：環(huán)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(gè)數(shù)量級(jí)。優(yōu)化環(huán)氧樹脂改性和分散工藝。添加1%的改性納米鈦粉到環(huán)氧樹脂中得到改性納米鈦粉涂層，EIS測(cè)試結(jié)果表明，在浸泡1200h時(shí)涂層低頻端的阻抗模值仍然保持在10～9Ω.cm～2，相對(duì)于環(huán)氧清漆可高出3個(gè)數(shù)量級(jí)。

02：納米氧化鋅

納米ZnO是一種具有多種優(yōu)異性能的材料，已在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，它對(duì)細(xì)菌具有優(yōu)良的抗菌性能。可以用鈦酸酯偶聯(lián)劑HW201對(duì)納米ZnO進(jìn)行表面改性。將改性后的納米物質(zhì)作為填料摻入環(huán)氧樹脂涂料體系，制備出三種具有殺菌效應(yīng)的納米海洋防污涂料。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，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(yōu)良性能，且自身無(wú)毒，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。CNT和石墨烯都具有殺菌性，同時(shí)CNT也可以降低涂層比表面能。用硅烷偶聯(lián)劑KH602對(duì)CNT和石墨烯進(jìn)行表面改性，提高它們?cè)谕苛象w系中的穩(wěn)定性及分散性。將改性后的納米物質(zhì)作為填料分別摻入環(huán)氧樹脂涂料體系，制備出三種具有殺菌效應(yīng)的納米海洋防污涂料。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，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(qiáng)的抗菌性,借助二氧化硅多孔的殼結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)、組裝核殼結(jié)構(gòu)納米Ag@SiO2;在其殺菌動(dòng)力學(xué)、殺菌機(jī)理、防腐蝕性能的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jià)比較高。

05：納米氧化亞銅防污材料

氧化亞銅CU2O是一種應(yīng)用歷史悠久的防污劑，納米尺寸的氧化亞銅釋放速率穩(wěn)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(yù)言納米氧化亞銅可以做環(huán)境中處理有機(jī)污染物。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)“走向深海大洋，發(fā)展海洋科學(xué)”戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，為發(fā)展綠色海洋經(jīng)濟(jì)和對(duì)深海資源的勘探與開發(fā)提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力。深海工程作為海洋技術(shù)發(fā)展的最前沿，在深海科學(xué)研究和海洋強(qiáng)國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略中扮演著重要角色。材料腐蝕與防護(hù)在眾多深海工程的技術(shù)難題中是亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的推出，作為大國(guó)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(jìn)一步提升，同時(shí)也對(duì)高端裝備的綜合防護(hù)功能材料的發(fā)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(lǐng)域扮演更重要的角色，同時(shí)代表了未來(lái)防腐涂料的發(fā)展方向，在船舶和海工防污、防腐領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。