获奖项目名称：

船舶通海系统长效无机防护涂层关键技术及应用

第一完成单位：

郑州大学

项目联系人：

田佳佳

联系人电话：

18625990831

联系人邮箱：

tianjiajia@zzu.edu.cn

项目简介：

  船舶通海系统作为船舶与海水直接交互的关键部分，在船舶的动力供应、冷却循环、压载调节等核心功能中发挥着不可替代的重要作用。由于长期持续有海水流通，使得通海系统的生物污损与腐蚀问题更加突出和严峻。而随着海洋强国战略加速推进及我国海军发展战略转型，对船舶装备的服役性能提出了越来越高的要求，现有常规防污与防腐技术已难以满足通海系统的长效防护需求。项目组围绕高强长效金属基防污涂层开发及高强韧绝缘防腐陶瓷涂层构建两个关键问题开展研究，经多年联合攻关，在船舶通海系统长效无机防护涂层关键技术及应用方面取得重要突破。
  （1）针对高海水流速、强海水冲刷苛刻工况服役的海水管路、滤器、阀门等通海系统关重设备的长效防污需求，首次提出了基于Cu阳极/X阴极微电偶溶解的Cu2+持续稳定释放防污新原理，开发了等离子喷涂Cu/X混合粉末制备微米尺度叠层结构异质双金属Cu-X防污涂层新技术，实现了机械耐久性与长效防污性能的协同提升，突破了有机防污涂料不耐冲刷、寿命有限的行业瓶颈。新型金属基防污涂层硬度达330 HV，结合强度达51 MPa，与传统有机防污涂层相比，涂层硬度及结合强度均提升1个数量级以上，抗海水冲刷性能提高3倍以上，防污寿命大于10年，实海防污测试4年后，防污评分100分。
  （2）针对通海系统异质金属设备法兰连接部位的电偶腐蚀难题，首次将等离子喷涂Al2O3-TiO2陶瓷涂层应用于通海系统法兰电偶腐蚀防护，在此基础上，提出了基于低熔点陶瓷自密封的等离子喷涂陶瓷涂层界面结合强化新原理，开发了Bi2O3复合的Al2O3-TiO2高致密强结合三元陶瓷涂层制备技术，获得了高强韧绝缘防腐陶瓷涂层，突破了热喷涂陶瓷涂层界面强结合调控技术。高强韧绝缘防腐陶瓷涂层结合强度达60 MPa以上，孔隙率＜2%，断裂韧性超4 MPa•m1/2，耐盐雾性能≥3000h，体积电阻率≥1013 Ω•m，与常规等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层相比，结合强度及断裂韧性均提升近2倍，孔隙率降低~50%。
  本项目授权国家发明专利21项，发表论文31篇，牵头制定行业及企业标准2项。经项目组联合攻关推广，成果已成功应用于多个关重型号舰船及民用船舶的海水管路、滤器、通海阀、泵及法兰等通海系统，产品综合长效防护性能优异，有效提升了装备长效防污/防腐性能，降低了维修频次，显著提高了舰船的在航率与服役性能。近三年新增收入达47578.7万元，新增利润达6608.21万元，取得了显著的社会经济效益，为船舶通海系统长效污损与腐蚀防护及装备的长期安全稳定运行提供了有力保障。