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纳米材料在舰船涂料中的应用前景广阔
2015年05月18日

纳米材料在海军舰船装备领域中有很大的应用前景,舰船涂料是其中一个重要的应用方向。

一、隐身涂层

  舰船涂料的一个非常重要的作用是作为舰船隐身材料的一部分,纳米材料的特殊效应为隐身材料提供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和具有一定频宽微波吸收的新型材料。美国某公司将一种超细陶瓷球粉体用于装备的保护涂层中,可提供装备的隐形能力,还可以涂覆在电子设备上以对付电子干扰。对雷达波的吸收率可达99%,而厚度仅是微米级。

  纳米氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛的复合粉体与高分子纤维结合对中红外光波段有很强的吸收性能,这种复合体对该波段的红外探测器有很好的屏蔽作用。将这类材料添加到涂料中,既具有优良的吸收雷达波的特性,又有良好的吸收和耗散红外线的性能,具有明显的隐身功能。潜艇伪装涂料的技术关键是涂料的湿反射率和耐老化性。应用纳米级的深色颜料,如碳黑、铁黑和其它深色颜料可能是降低伪装涂料的湿反射率和耐老化性的有效途径之一。二、船壳漆及船底防污涂料

  纳米二氧化硅的团聚体是一种无定型白色粉末,表面状态呈三维网状结构。具有极强的紫外线吸收、红外光反射特性,能提高涂料的抗老化性能。纳米二氧化钛也具有吸收紫外线的效应,可提高涂料的耐老化性。它们都可以作为发展超耐候的船壳漆的主要添加剂。

  船舶防污涂料一直是船舶涂料中性能最为特殊、研究技术难度最大的材料之一,由于世界各国对环境保护的要求日益重视,在全面禁止使用有机锡防污剂的期限已为确定的时机,开发新型高效的防污剂已成为各国船舶漆研究人员的关注目标。采用纳米级防污剂,如纳米氧化亚铜、纳米氧化锌等可能是一个有效的途径,或者采用微胶囊技术,用一种水溶性的树脂材料将纳米防污剂细粉包覆形成微粒,再配制在涂料中,在实际应用中,由于海水的作用使微胶囊逐渐溶解,缓慢而有效地释放出防污剂以达到稳定长效的防污功能。

三、抗菌涂料

  纳米二氧化钛、纳米氧化锌等纳米材料可作为对人体无毒、抗菌范围广、热稳定性优良的抗菌剂。船舶舱室内用非金属材料和涂料由于经常处于潮湿和小空间易污染的环境,尤其是处于亚热带和热带的海洋环境中,非常容易长霉菌和受到污染。可以利用纳米材料的抗菌作用,制备舱室内的新型高效防菌防霉材料和涂料。

四、船舶阻燃涂料

  船舶的防火能力是关系到船舶安全,尤其是直接影响到舰船的战斗力和生存力的关键因素。有些纳米微粒具有阻燃功能,如纳米氧化锌可以作为阻燃剂添加到船舶舱室内装饰材料中或配制成阻燃涂料,提高船舶非金属装饰材料和阻燃涂料的防火性。

来源:中国涂料网

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