[发明专利]一种具备耐海洋生物污损功能的不锈钢涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种具备耐海洋生物污损功能的不锈钢涂层的制备方法，其特征在于，所述涂层的成分按重量百分比计为：纯Cu粉体添加量为4.0-30.0%，氧化铝粉体添加量≤10.0%，余量为304L不锈钢粉体；

所用的粉体材料中，纯Cu粉体的粒度分布D50值小于304L不锈钢粉体的D50值，且两者尺寸对应的比值为0.40-0.80；氧化铝粉体的粒度分布D50值大于304L不锈钢粉体的D50值，且两者尺寸对应的比值为1.40-2.50；304L不锈钢粉体的粒度分布D50值为15.0-30.0μm，纯Cu粉体的粒度分布D50值为5.0-25.0μm，氧化铝粉体的粒度分布D50值为30.0-50.0μm；

先采用机械混合工艺，将纯Cu粉体、氧化铝粉体、304L不锈钢粉体混合均匀，再采用冷喷涂方法在基体上制备所述不锈钢涂层；

采用冷喷涂装置进行冷喷涂，包括控制系统、送粉器、气体加热器、Laval喷嘴和粉末加热器，具体冷喷涂工艺参数为：载气加热温度为200-800℃，喷涂距离为10.0-30.0mm，喷涂压力为1.5-3.5MPa，送粉加热温度为250-550℃。

2.按照权利要求1所述具备耐海洋生物污损功能的不锈钢涂层的制备方法，其特征在于，所述涂层的成分按重量百分比计为：纯Cu粉体添加量为5.0-25.0%，氧化铝粉体添加量≤5.0%，余量为304L不锈钢粉体；

304L不锈钢粉体的粒度分布D50值为20.0-25.0μm，纯Cu粉体的粒度分布D50值为9.0-20.0μm，氧化铝粉体的粒度分布D50值为35.0-45.0μm。

3.按照权利要求1所述具备耐海洋生物污损功能的不锈钢涂层的制备方法，其特征在于，所述机械混合的工艺参数为：混合速度30-80转/分钟，混合时间4.0-8.0小时。

4.按照权利要求1或3所述具备耐海洋生物污损功能的不锈钢涂层的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

（1）粉体混合：将304L不锈钢粉体同纯Cu粉体、氧化铝粉体按照比例进行称重，将称重完成的粉体同钢球进行混装，放入混料桶中，在设定的速度与时间参数下进行均匀混合；

（2）基体材料准备：在对基体材料进行冷喷涂处理之前，采用乙醇与丙酮的混合液对基体材料进行表面除油，乙醇与丙酮混合液的混合比例为1:1，待除油完成后采用白刚玉进行喷砂粗化处理；

（3）涂层制备：将混合均匀后的粉体放入冷喷涂装置的送粉器中，设定合适的工艺参数，喷枪垂直固定在支架上，试样在X-Y二维运动平台上相对喷枪进行运动，完成不锈钢涂层的制备。

5.一种采用权利要求1所述方法制备的不锈钢涂层，其特征在于：所述涂层对典型海洋细菌的抗菌率在24小时内达到99.9%，抑制典型海洋藻类生物体繁殖及贴附行为，贴附比例低于2%。

6.按照权利要求5所述不锈钢涂层，其特征在于：具备良好的海水环境磨蚀性能，摩擦系数低于0.6。

7.一种权利要求5或6所述不锈钢涂层应用于油气平台、油气管线、船舶、码头、海水处理管系的表面。