机械工程学报

作者：雒晓涛, 张国栋, 甘雨禾, 许康威, 姚建洮, 陈令杰, 李长久

单位：1. 西安交通大学金属材料强度全国重点实验室 西安 710049;2. 西安石油大学材料科学与工程学院 西安 710065;3. 洛阳船舶材料研究所 洛阳 471023

关键词：海洋生物污损,大气等离子喷涂,Cu-Ni20Cr4B复合涂层；

基金：国家自然科学基金重点资助项目(52031010，U1837201)。

针对现有抗海洋生物污损涂料存在漆膜结合结强度低易剥落、硬度低抗导致涂层抗含砂高流速海水冲刷性能差的难题，以机械混合的Cu-Ni20Cr4B粉末为原料，采用大气等离子喷涂制备了两种金属层片交替分布的双金属复合涂层，利用海水中Cu层片与Ni20Cr4B层片间的原电池反应持续释放Cu2+，以达到长效防污的目的。研究粉末配比对涂层显微组织、力学性能及抗生物污损性能的影响规律。结果表明，复合涂层孔隙率与氧化物含量随Ni20Cr4B的增加而减小，显著低于大气等离子喷涂常规金属涂层。复合涂层的结合强度与抗石英砂料浆磨损性能随涂层中Ni20Cr4B的增加而提高，Cu与Ni20Cr4B体积比为1∶2复合涂层的结合强度达到54.2 MPa，抗石英砂浆料磨损性能约为商用丙烯酸防污涂层的16倍。Cu-Ni20Cr4B复合涂层均可稳定的释放Cu2+且均表现出优异的抗菌性能，与TC4钛合金相比，抗菌率可达99.3%以上。实海挂片测试结果表明，Cu-Ni20Cr4B涂层表现出优异的抗海洋生物附着性能。

来源：2025年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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