[發(fā)明專利]一種光催化材料復合微織構防微生物附著表面的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210455485.8
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114985937B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設計）人: 伊鵬;賈鴻宇;楊曉雙;馬健;范勇;孫嘉偉;岳圣博
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/60;B05D1/12;B05D3/00;B05D3/12;C09D1/00
• 代理公司: 鄭州萬創(chuàng)知識產權代理有限公司 41135
• 代理人: 任彬

一種光催化材料復合微織構防微生物附著表面的制備方法，包括如下步驟：(1)基材表面預處理；(2)涂層制備；(3)乙醇溶液輔助激光織構化處理；(4)后處理。本發(fā)明所述光催化材料復合微織構防微生物附著表面的制備方法能夠增加TiO2涂層的銳鈦礦相成分，增加光催化材料的有效作用面積，并在結構上使得污損生物硅藻難以附著，通過微凸起結構和光催化材料的聯(lián)動效應，阻礙生物污損的微生物膜的形成階段以實現降低海洋污損生物的附著。

技術領域：

本發(fā)明涉及陶瓷涂層表面的處理領域，具體地說，涉及一種光催化材料復合微織構防微生物附著表面的制備方法。

背景技術：

海洋資源一直是許多國家的重要開發(fā)目標，海洋平臺的穩(wěn)定工作是海洋勘探、建設和開發(fā)發(fā)展的重要保障。防海洋污損生物附著是保障海洋平臺壽命和安全的一項重要工作。海洋生物的附著會增加平臺的負荷。海洋平臺導管架的潮間帶生物污損嚴重，對平臺影響顯著。對于深井平臺，海洋平臺受浪涌的沖擊影響較大，載荷要求嚴格。附著在導管架上的污垢生物需要定期清除。污垢生物的沉降還會導致鋼結構加速腐蝕，進而影響金屬部件的安全性和使用壽命。一些污垢生物的分泌物會改變金屬的表面特性，直接導致附著的接觸表面腐蝕。每年，人工清除水下設備上的污垢生物會消耗大量的人力和物力。

目前的防海洋污損生物附著技術主要以防污涂料為主，隨著對環(huán)保的要求越來越高，有機錫等防污涂料被發(fā)現對生態(tài)系統(tǒng)具有嚴重污染從而被禁止使用，作為替代產品，目前大多涂料中的有效成分為氧化亞銅，而亞銅粒子在近些年的研究中也被發(fā)現對環(huán)境具有潛在的危害，因此迫切需要一種綠色安全的對海洋平臺導管架進行生物污染控制的方法。

本發(fā)明提出了一種等離子噴涂光催化材料復合激光織構化處理制備防微生物附著表面的制備方法，以解決現有技術中海洋平臺導管架在海洋生物附著防治方面所存在的問題。

發(fā)明內容：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種光催化材料復合微織構防微生物附著表面的制備方法。本發(fā)明的表面由若干柱狀微小的圓形凸起結構組成，微凸起結構四周為相互連通的溝槽。在所述制備方法中，一方面微織構本身的物理結構能夠減少大尺寸的硅藻附著點，并使小尺寸的硅藻難以聚集；另一方面，所述圓形微凸起織構的引入能夠大大增加光催化材料的有效作用面積，并在激光加工的過程中提供對涂層進行同步的熱處理，增加光催化材料的有效成分。最終形成圓形微凸起織構和光催化材料的聯(lián)動效應。

為實現上述目的，本發(fā)明提供一種光催化材料復合微織構防微生物附著表面的制備方法，包括如下步驟：

一種光催化材料復合微織構防微生物附著表面的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)基材表面預處理

對基材表面進行清潔，并進行噴砂預處理；

(2)涂層制備

使用光催化材料噴涂粉末，利用等離子噴涂工藝對基材表面噴涂制備光催化涂層；所述光催化材料為TiO₂，所述光催化涂層為TiO₂涂層；

(3)乙醇溶液輔助激光織構化處理

將噴涂后的基材超聲清洗后，浸入4-6wt.％的乙醇溶液中進行激光織構化處理，織構形狀為圓形微凸起織構；

(4)后處理

對織構化處理的基材進行超聲清洗，清洗后用壓縮空氣將表面吹干；

其中，步驟(1)所述噴砂工藝選用白剛玉顆粒；

步驟(2)中，所述噴涂粉末選用粒徑為15-45μm的熔煉磨碎粉；

步驟(2)中，所述光催化涂層厚度為190-210μm。