The invention belongs to the field of preparation of composite coatings, in particular to a preparation method of a multi-functional metal-based protective coating with corrosion resistance, antimicrobial resistance and biofouling resistance. Firstly, nano-silver was synthesized in situ on graphene oxide-OH functional group by chemical reaction, and graphene/nano-silver composite powder was obtained by reduction. Then, the graphene/nano-silver composite powder was milled with metal powder to form metal/graphene/nano-silver composite powder. Then, stress relief annealing was carried out under inert gas protection. Finally, the composite powder was prepared by cold spraying technology. Finally, the protective coating is deposited. By adjusting chemical reaction conditions, particle size distribution of metal powder, weight ratio of metal/graphene/nano-silver and milling time, the distribution of graphene/nano-silver in metal-based composite coatings can be changed, and multifunctional metal-based protective coatings with good corrosion resistance and bacterial and biological fouling resistance can be prepared.
【技术实现步骤摘要】
耐腐蚀抗菌抗生物污损多功能金属基防护涂层的制备方法
:本专利技术属于复合涂层制备领域,具体涉及一种耐腐蚀抗菌抗生物污损的多功能金属基防护涂层的制备方法。
技术介绍
:当前世界各大国都在加强对海洋资源的开发和利用,金属材料尤其是结构钢作为重要的结构材料被广泛应用到海洋环境中。然而,海洋环境的腐蚀和生物污损严重影响金属材料在海洋环境中的服役寿命,因此必须对海洋环境中的金属材料进行有效地防腐防污保护。目前,金属防护涂层主要有有机涂料和无机金属涂层,其中:有机涂层采用刷涂、浸渍等方法,效率低,易老化,寿命短;无机金属涂层采用镀液电镀、化学镀、喷涂等方法,无法满足抗菌和防止生物污损等性能要求,而且镀液使用过程对环境危害较大。国内船舶底漆添加大量的Cu2O作为防污剂,然而Cu2O会导致Cu2+在食物链中累积,危害海洋生物生存,破坏生态环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀抗菌抗生物污损的多功能金属基防护涂层的制备方法,解决海洋环境或者近海环境中金属材料的腐蚀和海洋生物污损等问题。本专利技术的技术方案如下:一种耐腐蚀抗菌抗生物污损多功能金属基防护涂层的制备方法,包括以下步骤:(1)采用化学反应在氧化石墨烯的-OH官能团上原位合成纳米银,还原得到石墨烯/纳米银复合粉末;(2)通过球磨将石墨烯/纳米银复合粉末与金属粉末进行混合,得到金属/石墨烯/纳米银复合粉末;(3)将步骤(2)中得到的金属/石墨烯/纳米银复合粉末进行热处理,去除球磨过程产生的残余应力;(4)采用冷喷涂技术,将步骤(3)中得到的复合粉末沉积成复合涂层。所述的耐腐蚀抗菌抗生物污损多功能金属基防护 ...
【技术保护点】
1.一种耐腐蚀抗菌抗生物污损多功能金属基防护涂层的制备方法,其特征是,包括以下步骤:(1)采用化学反应在氧化石墨烯的‑OH官能团上原位合成纳米银,还原得到石墨烯/纳米银复合粉末;(2)通过球磨将石墨烯/纳米银复合粉末与金属粉末进行混合,得到金属/石墨烯/纳米银复合粉末;(3)将步骤(2)中得到的金属/石墨烯/纳米银复合粉末进行热处理,去除球磨过程产生的残余应力;(4)采用冷喷涂技术,将步骤(3)中得到的复合粉末沉积成复合涂层。
【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀抗菌抗生物污损多功能金属基防护涂层的制备方法,其特征是,包括以下步骤:(1)采用化学反应在氧化石墨烯的-OH官能团上原位合成纳米银,还原得到石墨烯/纳米银复合粉末;(2)通过球磨将石墨烯/纳米银复合粉末与金属粉末进行混合,得到金属/石墨烯/纳米银复合粉末;(3)将步骤(2)中得到的金属/石墨烯/纳米银复合粉末进行热处理,去除球磨过程产生的残余应力;(4)采用冷喷涂技术,将步骤(3)中得到的复合粉末沉积成复合涂层。2.按照权利要求1所述的耐腐蚀抗菌抗生物污损多功能金属基防护涂层的制备方法,其特征是,步骤(1)中的氧化石墨烯为单层、少层或多层的氧化石墨烯。3.按照权利要求1所述的耐腐蚀抗菌抗生物污损多功能金属基防护涂层的制备方法,其特征是,步骤(1)中采用硝酸银为原料原位合成纳米银,氧化石墨烯和硝酸银原料的重量比为5:1~1:5,其主要反应如下:4.按照权利要求1所述的耐腐蚀抗菌抗生物污损多功能金属基防护涂层的制备方法,其特征是,步骤(1)中合成纳米银的粒径为1~100nm,石墨烯/纳米银复合粉末的粒径为10~50μm,石墨烯与纳米银复合粉末的质量比例为5:1~1:5。5.按照权利要求1所述的耐腐蚀抗...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊天英,赵志坡,唐俊榕,邱翔,王吉强,吴杰,
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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