编号： A032101

名称： 一种海洋工程钢表面防污耐蚀合金及钎涂方法

领域： 材料科学,能源环保

成果形式：

投资额： 面议万

案例数：

技术阶段： 实验室阶段

合作方式：

背景技术

    船舶及海洋工程结构钢材在海水中除受到强烈电化学腐蚀外还受到海洋生物污损。对于油轮、货轮和军舰来说。海洋生物污损不但破坏船体表面防护层而且增加船体重量和阻力，降低航速，过度消耗油料。此外，海洋工程管道（钢厂、电厂、海水淡化厂）也会受到海水腐蚀和海洋生物污损，使管道锈蚀或被海洋生物堵塞。为了提高海洋环境下钢材表面耐腐蚀性能和防污损性能目前海洋工程用钢表面防污、防腐方法主要有：防污涂料涂装保护、铝合金喷涂加涂装保护、喷焊和激光熔敷、超声速喷涂过渡层加冷喷涂紫铜。

    防污涂料涂装保护是在涂料中添加TBT（三丁基锡）、ZPT(旒氧吡啶锌)等有毒有机物。TBT、ZPT是一种毒性很强的物质，它在驱除和杀死藤壶、贻贝和海藻的海洋污损生物同时也对非标生物产生威胁。污染海洋环境间接威胁人类健康，目前国家已经禁止使用。

    采用热喷涂铝合金涂层加涂装保护。这种方法形成的涂层与母体主要为机械结合，结合力低，气孔率难以控制。即使采取树脂进行封孔处理，在恶劣的海洋环境下也很难达到设计要求。喷涂时金属液滴冷却速度快，凝固时间短和受到溶剂残留，环境温度、湿度及母材表面粗糙度影响容易产生气泡，大面积施工质量难以保证。另外铝合金涂层不能驱除和杀死藤壶、贻贝和海藻的海洋污损生物。

    激光熔覆，喷焊（喷涂加重熔）会有5%～10％的母材熔入涂层，这样一来涂层的耐腐蚀性就会大大降低，也不能抑制海洋生物附着生长。此外激光熔覆还有效率低，成本高的缺点

为了解决上述问题，专利200610468664.x和20161046866.9提供了一种海洋工程钢表面防污耐蚀合金及钎涂方法。

其中海洋工程钢表面防污耐蚀合金为黄铜基钎料合金，其组分中含有铅、锡、镉、砷等对海洋污损生物具有驱除和杀灭作用。

第一种钎涂方法是将上述钎料合金粉末、钎剂，粘合剂混合均匀制成钎焊膏用喷枪或刷涂方法均匀地涂在干净的基体表面上，送入可控气氛钎焊炉进行钎涂，也可采用氧乙炔火焰或电弧加热进行钎涂。

第二种钎涂方法是将上述合金粉末和钎剂混合均匀用火焰喷枪喷焊在干净的钢板表面，利用火焰吹力使合金熔覆在钢板表面形成冶金结合的钎涂底层，之后再用火焰喷枪或电弧喷枪将上述合金喷涂在

钎涂后的钢板表面，使喷涂层厚度1～1.5mm。这种方法在上坞时可以直接做在船舰水线以下船体上。

钎涂层含有铜、铝、锌、锡、磷、铅、镉、砷等合金元素，这些元素对耐海水有极高的耐腐蚀性，同时对海洋污损生物具有极强的毒性，能够抑制藤壶、牡蛎、海藻等海洋污损生物附着和生长。这些元素氧化腐蚀十分缓慢不会破坏海洋生态环境。采用该方法涂层的钢板造船造舰可确保30～50年船体寿命。

该合金目前放在山东海洋中进行观察实验，在近6个月时间里材料表面呈现铜的颜色，表面干净没有任何海洋生物生长和附着。

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