本發(fā)明涉及一種陽極表面微弧等離子體制備防海洋微生物薄膜溶液及制備方法，屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

海洋微生物在海洋工程材料表面附著形成生物膜，自身代謝產(chǎn)生硫酸鹽引起局部微環(huán)境的改變而發(fā)生腐蝕。通過在海洋工程材料表面制備耐海洋微生物腐蝕膜提高其耐微生物腐蝕能力是目前通用的辦法。文獻(xiàn)（張愛軍，臧家業(yè)，一種海洋微生物防污涂料的制備方法，CN201510383497.4和王鵬，張盾，一種利用人工超光滑表面防止海洋微生物腐蝕的方法，CN201410175269.3）分別敘述了一種防海洋微生物腐蝕的方法。前者提供了一種海洋防污損涂料，以有機(jī)硅改性丙烯酸脂為成膜物質(zhì)，以硅烷偶聯(lián)劑和聚酰胺為固化劑，同時(shí)選用納米銀、氧化鋅和吡啶硫酮配位化合物為復(fù)合殺菌、抗藻劑，制備了環(huán)境友好型海洋防污損涂料，后者提供了一種利用人工超光滑表面防止海洋微生物腐蝕的方法，首先采用陽極氧化的方式在金屬表面制備一層粗糙的微觀結(jié)構(gòu)膜，并用具有低表面能特性的物質(zhì)對(duì)粗糙結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行修飾，最后將液體覆蓋在表面，使其在金屬表面形成連續(xù)、光滑的液體膜，降低微生物與表面的附著力，阻止微生物在起表面的附著，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的微生物腐蝕防護(hù)。所以其存在處理時(shí)間長(zhǎng)，操作條件差，需要后續(xù)加工等，成本較高限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種陽極表面微弧等離子體制備防海洋微生物薄膜溶液及制備方法，該處理方法處理效率高，時(shí)間短，薄膜均勻，性能優(yōu)異，表面生物脫附強(qiáng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種陽極表面微弧等離子體制備防海洋微生物薄膜溶液，其特征是，包括以下組分且各組分的重量份數(shù)為：硅烷40～50份，有機(jī)酸20～40份，氧化物10～15份，余量為水。

進(jìn)一步地，所述的硅烷為六甲基二硅氧烷或六甲基環(huán)三硅氧烷。具有提高膜層與基體的附著力作用。

進(jìn)一步地，所述的有機(jī)酸為丙稀酸或丁烯酸。具有提高膜層的均勻性和柔韌性作用。

進(jìn)一步地，所述的氧化物為氧化鋅或二氧化鈦。具有提高膜層對(duì)海洋微生物脫附性，增強(qiáng)膜層的強(qiáng)度和耐磨耐蝕性作用。

進(jìn)一步地，所述的水為蒸餾水或去離子水。

本發(fā)明還提供了一種陽極表面微弧等離子體制備防海洋微生物薄膜的方法，其特征在是，包括以下步驟：將金屬件放入配制的溶液中，以金屬件為陽極，惰性材料為陰極，施加納秒脈沖電壓，利用微弧等離子體聚合和固化制備防海洋微生物薄膜。通過微弧等離子體提供的高聚能，使得有機(jī)物聚合過程中與氧化物發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)吸附和固化到金屬基體表面形成薄膜，達(dá)到防海洋微生物的目的。

進(jìn)一步地，所述納秒脈沖電壓的脈寬為10～100 ns，脈沖電壓幅值為500～800V。

進(jìn)一步地，所述施加納秒脈沖電壓的處理時(shí)間1～3min。

進(jìn)一步地，所述的惰性材料為石墨。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本發(fā)明以金屬為陽極，惰性材料為陰極，施加納秒脈沖電壓，利用微弧等離子體聚合和固化制備有機(jī)復(fù)合防海洋微生物薄膜，處理方法處理效率高，時(shí)間短，薄膜均勻，性能優(yōu)異，表面生物脫附強(qiáng)，其樣板在海水中浸泡60天幾乎沒有微生物附著；本發(fā)明因溶液為室溫，處理方法處理速度快，時(shí)間短，簡(jiǎn)化了處理工序，很好地降低了成本，且其適合幾乎所有的金屬工件。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的防海洋微生物薄膜的掃描電子顯微鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

首先在一個(gè)10L槽中取2/3的蒸餾水，依次溶解4000g六甲基二硅氧烷和3500g丙稀酸，等槽中試劑全部溶解之后，將1500g氧化鋅在快速攪拌下倒入槽液中，直至完全混合均勻，最后加水至10L，得到電解液，將Ti-6Al-4V件放入配制的溶液中，以Ti-6Al-4V為陽極，石墨為陰極，納秒脈沖脈寬為10 ns，脈沖電壓幅值為800V，利用微弧等離子體聚合和固化1分鐘，即實(shí)現(xiàn)Ti-6Al-4V表面耐海洋微生物腐蝕薄膜的制備（見圖1），其樣板在海水中浸泡60天幾乎沒有微生物附著。

實(shí)施例2

首先在一個(gè)10L槽中取2/3的去離子水，依次溶解的5000g六甲基環(huán)三硅氧烷和3000g丁烯酸，等槽中試劑全部溶解之后，將1000g二氧化鈦在快速攪拌下倒入槽液中，直至完全混合均勻，最后加水至10L得到電解液，將Q235件放入配制的溶液中，以Q235件為陽極，石墨為陰極，納秒脈沖脈寬為100 ns，脈沖電壓幅值為800V，利用微弧等離子體聚合和固化制備有機(jī)耐海洋微生物薄膜1分鐘，即實(shí)現(xiàn)Q235件表面耐海洋微生物腐蝕薄膜的制備，其樣板在海水中浸泡60天幾乎沒有微生物附著。

實(shí)施例3

首先在一個(gè)10L槽中取2/3的蒸餾水，依次溶解5000g六甲基二硅氧烷和3500g丙稀酸，等槽中試劑全部溶解之后，將1000g氧化鋅在快速攪拌下倒入槽液中，直至完全混合均勻，最后加水至10L得到電解液，將316件放入配制的溶液中，以316為陽極，石墨為陰極，納秒脈沖脈寬為50 ns，脈沖電壓幅值為700V，利用微弧等離子體聚合和固化制備有機(jī)耐海洋微生物薄膜2分鐘，即實(shí)現(xiàn)316表面耐海洋微生物腐蝕薄膜的制備，其樣板在海水中浸泡60天幾乎沒有微生物附著。

對(duì)比例

空白樣板在海水中浸泡30天表面全覆蓋海洋微生物。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。