纳米材料在海洋涂料中的应用前景

作者:王师傅 分类:涂料 日期:2021-06-23 18:59:07 浏览:58

纳米材料广泛应用于舰船装备领域,舰船涂料是其重要应用方向之一。

第一,隐身涂层

舰船涂料作为舰船隐身材料的一部分,有着非常重要的作用。纳米材料的特殊效应为隐身材料提供了新的途径和新的吸波机理。据研究,纳米多层复合膜(包括多层颗粒膜、无机/有机多层复合膜、金属/电介质多层复合膜等。)有望成为制备高强度、一定带宽微波吸收的新材料。一家美国公司在设备的防护涂层中使用了一种超细陶瓷球粉末,可以提供设备的不可见性,也可以涂覆在电子设备上,处理电子干扰。雷达波吸收率可达99%,厚度只有微米。

纳米氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛复合粉体与聚合物纤维结合,在中红外波段具有较强的吸收性能,该复合材料对该波段的红外探测器具有良好的屏蔽效果。这种材料添加到涂料中,不仅具有优异的雷达波吸收性能,而且具有良好的红外吸收和消散性能,具有明显的隐身功能。

潜艇伪装涂料的关键技术是湿反射性和耐老化性。应用碳黑、铁黑等纳米级深色颜料,可能是降低伪装涂料湿反射率和耐老化性的有效途径之一。

二、船身漆和船底防污漆

纳米二氧化硅的团聚体是一种表面具有三维网络结构的无定形白色粉末。具有较强的紫外吸收和红外光反射特性,能提高涂层的抗老化性能。纳米二氧化钛还具有吸收紫外线的作用,可以提高涂料的耐老化性能。它们都可以作为开发超级耐候船壳漆的主要添加剂。

海洋防污涂料一直是研究中性能特殊、技术难度大的材料之一。随着世界各国越来越重视环境保护的要求,彻底禁止使用有机锡防污剂的时候到了,开发新型高效的防污剂已经成为世界各国海洋涂料研究者的焦点。使用纳米氧化亚铜、纳米氧化锌等纳米防污剂,或者利用微胶囊技术将水溶性树脂材料包覆在纳米防污剂细粉上形成颗粒,然后将其制备成涂料,可能是一种有效的方法。在实际应用中,由于海水的作用,微胶囊逐渐溶解,缓慢有效地释放防污剂,实现稳定、长期的防污功能。

第三,抗菌涂料

纳米二氧化钛、纳米氧化锌等纳米材料可用作抗菌剂,无毒、抗菌范围广、热稳定性好。船舶舱室使用的非金属材料和涂料往往处于潮湿、狭小的空环境中,尤其是亚热带和热带海洋环境,非常容易出现霉菌生长和污染。纳米材料的抗菌作用可用于制备新型高效抗菌防霉材料和舱内涂料。

四.船用阻燃涂料

船舶的防火能力是关系到船舶安全,尤其是船舶战斗力和生存能力的关键因素。一些纳米粒子具有阻燃功能。例如,纳米氧化锌可以作为阻燃剂添加到船舱的内部装饰材料中,或者制备成阻燃涂料,以提高非金属装饰材料和船舶阻燃涂料的阻燃性能。