CN106521596A - 一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的溶液及制备方法 - Google Patents

一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的溶液及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106521596A
CN106521596A CN201611157740.1A CN201611157740A CN106521596A CN 106521596 A CN106521596 A CN 106521596A CN 201611157740 A CN201611157740 A CN 201611157740A CN 106521596 A CN106521596 A CN 106521596A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc plasma
marine microorganism
micro arc
surface micro
plasma body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611157740.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106521596B (zh
Inventor
蒋永锋
包晔峰
陈秉岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Campus of Hohai University
Original Assignee
Changzhou Campus of Hohai University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Campus of Hohai University filed Critical Changzhou Campus of Hohai University
Priority to CN201611157740.1A priority Critical patent/CN106521596B/zh
Publication of CN106521596A publication Critical patent/CN106521596A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106521596B publication Critical patent/CN106521596B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D9/00—Electrolytic coating other than with metals
    • C25D9/02—Electrolytic coating other than with metals with organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

本发明公开了一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液，包括以下组分且各组分的重量份数为：硅烷40～50份，有机酸20～40份，氧化物10～15份，余量为水。本发明还公开了一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的方法，包括以下步骤：将金属件放入配制的溶液中，以金属件为阳极，惰性材料为阴极，施加纳秒脉冲电压，利用微弧等离子体聚合和固化制备防海洋微生物薄膜。该处理方法处理效率高，时间短，薄膜均匀，性能优异，表面生物脱附强。

Description

一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的溶液及 制备方法
技术领域
本发明涉及一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液及制备方法，属于表面处理技术领域。
背景技术
海洋微生物在海洋工程材料表面附着形成生物膜，自身代谢产生硫酸盐引起局部微环境的改变而发生腐蚀。通过在海洋工程材料表面制备耐海洋微生物腐蚀膜提高其耐微生物腐蚀能力是目前通用的办法。文献（张爱军，臧家业，一种海洋微生物防污涂料的制备方法，CN201510383497.4和王鹏，张盾，一种利用人工超光滑表面防止海洋微生物腐蚀的方法，CN201410175269.3）分别叙述了一种防海洋微生物腐蚀的方法。前者提供了一种海洋防污损涂料，以有机硅改性丙烯酸脂为成膜物质，以硅烷偶联剂和聚酰胺为固化剂，同时选用纳米银、氧化锌和吡啶硫酮配位化合物为复合杀菌、抗藻剂，制备了环境友好型海洋防污损涂料，后者提供了一种利用人工超光滑表面防止海洋微生物腐蚀的方法，首先采用阳极氧化的方式在金属表面制备一层粗糙的微观结构膜，并用具有低表面能特性的物质对粗糙结构表面进行修饰，最后将液体覆盖在表面，使其在金属表面形成连续、光滑的液体膜，降低微生物与表面的附着力，阻止微生物在起表面的附着，进而实现对金属的微生物腐蚀防护。所以其存在处理时间长，操作条件差，需要后续加工等，成本较高限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液及制备方法，该处理方法处理效率高，时间短，薄膜均匀，性能优异，表面生物脱附强。
为解决上述技术问题，本发明提供一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液，其特征是，包括以下组分且各组分的重量份数为：硅烷40～50份，有机酸20～40份，氧化物10～15份，余量为水。
进一步地，所述的硅烷为六甲基二硅氧烷或六甲基环三硅氧烷。具有提高膜层与基体的附着力作用。
进一步地，所述的有机酸为丙稀酸或丁烯酸。具有提高膜层的均匀性和柔韧性作用。
进一步地，所述的氧化物为氧化锌或二氧化钛。具有提高膜层对海洋微生物脱附性，增强膜层的强度和耐磨耐蚀性作用。
进一步地，所述的水为蒸馏水或去离子水。
本发明还提供了一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的方法，其特征在是，包括以下步骤：将金属件放入配制的溶液中，以金属件为阳极，惰性材料为阴极，施加纳秒脉冲电压，利用微弧等离子体聚合和固化制备防海洋微生物薄膜。通过微弧等离子体提供的高聚能，使得有机物聚合过程中与氧化物发生反应，同时吸附和固化到金属基体表面形成薄膜，达到防海洋微生物的目的。
进一步地，所述纳秒脉冲电压的脉宽为10～100 ns，脉冲电压幅值为500～800V。
进一步地，所述施加纳秒脉冲电压的处理时间1～3min。
进一步地，所述的惰性材料为石墨。
本发明所达到的有益效果：本发明以金属为阳极，惰性材料为阴极，施加纳秒脉冲电压，利用微弧等离子体聚合和固化制备有机复合防海洋微生物薄膜，处理方法处理效率高，时间短，薄膜均匀，性能优异，表面生物脱附强，其样板在海水中浸泡60天几乎没有微生物附着；本发明因溶液为室温，处理方法处理速度快，时间短，简化了处理工序，很好地降低了成本，且其适合几乎所有的金属工件。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的防海洋微生物薄膜的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
首先在一个10L槽中取2/3的蒸馏水，依次溶解4000g六甲基二硅氧烷和3500g丙稀酸，等槽中试剂全部溶解之后，将1500g氧化锌在快速搅拌下倒入槽液中，直至完全混合均匀，最后加水至10L，得到电解液，将Ti-6Al-4V件放入配制的溶液中，以Ti-6Al-4V为阳极，石墨为阴极，纳秒脉冲脉宽为10 ns，脉冲电压幅值为800V，利用微弧等离子体聚合和固化1分钟，即实现Ti-6Al-4V表面耐海洋微生物腐蚀薄膜的制备（见图1），其样板在海水中浸泡60天几乎没有微生物附着。
实施例2
首先在一个10L槽中取2/3的去离子水，依次溶解的5000g六甲基环三硅氧烷和3000g丁烯酸，等槽中试剂全部溶解之后，将1000g二氧化钛在快速搅拌下倒入槽液中，直至完全混合均匀，最后加水至10L得到电解液，将Q235件放入配制的溶液中，以Q235件为阳极，石墨为阴极，纳秒脉冲脉宽为100 ns，脉冲电压幅值为800V，利用微弧等离子体聚合和固化制备有机耐海洋微生物薄膜1分钟，即实现Q235件表面耐海洋微生物腐蚀薄膜的制备，其样板在海水中浸泡60天几乎没有微生物附着。
实施例3
首先在一个10L槽中取2/3的蒸馏水，依次溶解5000g六甲基二硅氧烷和3500g丙稀酸，等槽中试剂全部溶解之后，将1000g氧化锌在快速搅拌下倒入槽液中，直至完全混合均匀，最后加水至10L得到电解液，将316件放入配制的溶液中，以316为阳极，石墨为阴极，纳秒脉冲脉宽为50 ns，脉冲电压幅值为700V，利用微弧等离子体聚合和固化制备有机耐海洋微生物薄膜2分钟，即实现316表面耐海洋微生物腐蚀薄膜的制备，其样板在海水中浸泡60天几乎没有微生物附着。
对比例
空白样板在海水中浸泡30天表面全覆盖海洋微生物。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液，其特征是，包括以下组分且各组分的重量份数为：硅烷40～50份，有机酸20～40份，氧化物10～15份，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液，其特征是，所述的硅烷为六甲基二硅氧烷或六甲基环三硅氧烷。
3.根据权利要求1所述的一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液，其特征是，所述的有机酸为丙稀酸或丁烯酸。
4.根据权利要求1所述的一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液，其特征是，所述的氧化物为氧化锌或二氧化钛。
5.根据权利要求1所述的一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜溶液，其特征是，所述的水为蒸馏水或去离子水。
6.一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的方法，其特征在是，包括以下步骤：将金属件放入上述配制的溶液中，以金属件为阳极，惰性材料为阴极，施加纳秒脉冲电压，利用微弧等离子体聚合和固化制备防海洋微生物薄膜。
7.根据权利要求6所述的一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的方法，其特征在是，所述纳秒脉冲电压的脉宽为10～100 ns，脉冲电压幅值为500～800V。
8.根据权利要求6所述的一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的方法，其特征在是，所述施加纳秒脉冲电压的处理时间1～3min。
9.根据权利要求6所述的一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的方法，其特征在是，所述的惰性材料为石墨。
CN201611157740.1A 2016-12-15 2016-12-15 一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的溶液及制备方法 Expired - Fee Related CN106521596B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611157740.1A CN106521596B (zh) 2016-12-15 2016-12-15 一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的溶液及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611157740.1A CN106521596B (zh) 2016-12-15 2016-12-15 一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的溶液及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106521596A true CN106521596A (zh) 2017-03-22
CN106521596B CN106521596B (zh) 2018-12-18

Family

ID=58339612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611157740.1A Expired - Fee Related CN106521596B (zh) 2016-12-15 2016-12-15 一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的溶液及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106521596B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108754579A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 河海大学常州校区 一种钢防腐蚀环境友好型反渗透薄膜的制备溶液及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57101695A (en) * 1980-12-13 1982-06-24 Fujikura Ltd Anodic oxidation treatment
CN1549873A (zh) * 2001-06-28 2004-11-24 �������ء���³̩�����¶����������� 增加镁表面耐腐蚀性的处理方法
US20060084725A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-20 Allisa Gam Cathodic electrocoating compositions containing an anti-crater agent
CN102230203A (zh) * 2011-07-06 2011-11-02 浙江大学 一种硅烷膜的电沉积制备方法及其用途
CN102242386A (zh) * 2011-06-20 2011-11-16 卢坚武 一种不锈钢表面成膜制备方法
CN102268707A (zh) * 2011-07-06 2011-12-07 浙江大学 含金属锌的复合硅烷膜的制备方法及其用途
CN103215630A (zh) * 2013-04-23 2013-07-24 沈阳理工大学 用有机-无机复合硅溶胶封闭铝合金阳极氧化膜孔的方法
CN103608491A (zh) * 2011-03-25 2014-02-26 日本油漆株式会社 表面处理剂组合物、表面处理钢板的制造方法、表面处理钢板、有机被覆表面处理钢板、罐盖、罐体以及无缝罐
US9273211B1 (en) * 2011-11-29 2016-03-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Enhanced biomimetic coatings for on-demand adhesion of a conductive polymer applique coating

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57101695A (en) * 1980-12-13 1982-06-24 Fujikura Ltd Anodic oxidation treatment
CN1549873A (zh) * 2001-06-28 2004-11-24 �������ء���³̩�����¶����������� 增加镁表面耐腐蚀性的处理方法
US20060084725A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-20 Allisa Gam Cathodic electrocoating compositions containing an anti-crater agent
CN103608491A (zh) * 2011-03-25 2014-02-26 日本油漆株式会社 表面处理剂组合物、表面处理钢板的制造方法、表面处理钢板、有机被覆表面处理钢板、罐盖、罐体以及无缝罐
CN102242386A (zh) * 2011-06-20 2011-11-16 卢坚武 一种不锈钢表面成膜制备方法
CN102230203A (zh) * 2011-07-06 2011-11-02 浙江大学 一种硅烷膜的电沉积制备方法及其用途
CN102268707A (zh) * 2011-07-06 2011-12-07 浙江大学 含金属锌的复合硅烷膜的制备方法及其用途
US9273211B1 (en) * 2011-11-29 2016-03-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Enhanced biomimetic coatings for on-demand adhesion of a conductive polymer applique coating
CN103215630A (zh) * 2013-04-23 2013-07-24 沈阳理工大学 用有机-无机复合硅溶胶封闭铝合金阳极氧化膜孔的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108754579A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 河海大学常州校区 一种钢防腐蚀环境友好型反渗透薄膜的制备溶液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106521596B (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108193202A (zh) 一种环保型金属表面处理剂及其应用
CN102943298A (zh) 镁合金复合表面处理方法及镁合金手表壳
CN110093640A (zh) 一种电解铜箔添加剂及电解铜表面处理工艺
US20060093744A9 (en) Surface treatment process for magnesium-based material
CN107964674A (zh) 一种新型铝合金阳极氧化工艺
CN107937958A (zh) 一种新型铝合金阳极氧化膜的制备工艺
CN102828218B (zh) 镁合金阳极氧化处理用电解液及处理方法
CN106521604A (zh) 一种在不锈钢和钴合金表面制备纳米多孔结构的方法
CN107937960A (zh) 一种铝合金阳极氧化工艺
CN101994148A (zh) 一种钛及钛合金抛光液及抛光方法
CN103966640A (zh) 一种利用人工超光滑表面防止海洋微生物腐蚀的方法
CN109628977A (zh) 一种铝合金阳极氧化电解液和阳极氧化工艺
CN106521596A (zh) 一种阳极表面微弧等离子体制备防海洋微生物薄膜的溶液及制备方法
CN109092061A (zh) 基于pvdf膜的亲水性导电纳滤膜及制备方法和去污方法
CN101280449A (zh) 一种铝合金结构粘接用混合酸阳极氧化方法
CN102808168A (zh) 一种微弧氧化多孔膜改性镁基表面室温化学镀镍的方法
CN105862096B (zh) 一种fha生物活性涂层的制备方法
CN104451616A (zh) 一种用于4Cr13不锈钢的化学镀镍方法
CN106521471A (zh) 一种铝合金表面环保型成膜剂及其制备方法
EP2729604B1 (de) Verfahren zur herstellung einer haftvermittelnden schicht auf einer oberfläche eines titanwerkstoffs
CN108998784A (zh) 一种不含氯离子的耐候钢表面锈层快速生成处理剂及方法
CN107903761A (zh) 一种组成海洋工程设施的钢板的防腐处理方法
KR101872436B1 (ko) 알루미늄계 소재의 내산내알칼리 강화 표면처리방법 및 알루미늄계 소재
CN103937374A (zh) 用于镁合金或铝合金保护的改性富镁涂料及其制备方法
CN106751614A (zh) 一种3d打印材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181218

Termination date: 20211215

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee