大尺寸仿生微结构表面防污涂层制备及性能研究

作者：王萌; 谢志鹏; 汤黎容; 邓冰锋; 张初镱; 王晶晶

来源：材料开发与应用, 2021, 36(06): 36-43.

DOI：10.19515/j.cnki.1003-1545.2021.06.012

• 防污涂层
• 仿生
• 微结构

鲨鱼、海豚等海洋生物的表皮结构具有防污功能，猪笼草的口缘区具有液膜单向传递特征，这些表面结构形貌可为船舶涂层的防污和减阻设计提供重要依据。根据鲨鱼皮表面肋条状结构、猪笼草口缘区单向沟槽和弧形结构，设计简化单向V型沟槽微结构形貌，并结合CFD模拟计算分析V型沟槽减阻性能，确定了仿生微结构的形貌及尺寸。利用皮秒激光刻蚀技术，在铝合金基材表面刻蚀微结构形貌模板，然后在未完全固化的防污涂层表面压印，通过对软/硬模板、固化时间、压印压强等工艺条件参数的考察及优化，制备出较大尺寸的仿生微结构表面涂层。使用三维形貌测试仪、接触角测试仪等表征仿生微结构涂层表面，并进行多海域实海浸泡性能实验。结果显示，该仿生涂层表面微沟槽间距为90.8μm,深度为60.3μm,其表面接触角为121.7°,微结构形貌均匀，具有良好的实海防污性能。

• 单位
  海洋腐蚀与防护重点实验室; 中国船舶重工集团公司第七二五研究所