一种船底壳防止水生物寄生的方法与流程

1.本发明公开了一种船底壳防止水生物寄生的方法，通过制造工艺生产出一种仿生鳞皮结构的特殊船底壳，并喷涂超疏水涂料进行减阻，既可有效防止藤壶、贻贝和海蛎等生物的寄生，还可为船舶减小航行水阻，提升整体航速。


背景技术：

2.船舶的使用过程中，无论是静态靠泊还是动态航行都会吸引大量水生生物附着，根据船舶浸水部位的不同，附着生物的附着也有明显不同，水线部位以藻类和藤壶为主，并且附着速度较陕。船底部位则以贝壳类和软体动物为主。软体动物则多在海水温度较低时附着。
3.海洋生物的附着会给船舶造成不可估量的损失，船舶的船体及下抽排水管将整体受到影响，船底附着大量海洋生物将明显增加航行阻力，降低航速，增加燃料消耗。
4.目前通用的防除方式为船只进坞，使用工具、高压清洗水枪等方式进行清除，之后在船只下水前涂上防污漆，此种工作极其繁杂，工厂、涂装站、监修室等各方进行协同工作，并浪费大量时间。


技术实现要素：

5.本发明所述的一种新型特制船底壳，通过使用仿生理论，对船底壳进行表面结构改进加工，具体方式如下：所述船底壳表面的刺突状结构，其制作工艺为先进行整个船底的钛合金板材的制作，再通过预先的3d建模软件将船底所需的密铺型鳞片刺突及倒钩型刺突进行建模制作，进行焊导机的工作设定进一步的，通过焊导机进行微精加工焊制，将两种仿生刺突以极高的密度焊在船底壳板材上。
6.进一步的，对新制船底壳进行表面清洁，喷涂低表面能涂料，进行表面超疏水涂料层的打造。
附图说明
7.图1为新型船底壳外观。
8.图2为鳞状密铺型刺突的示意图。
9.图3为倒钩状刺突的示意图。
具体实施方式
10.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
11.请参阅图1，本发明提供的一种实施例，这种设计参考的仿生学依据为鲨鱼的盾鳞皮肤，盾鳞生物特征分为棘突和基板两种，其中棘突对应为本船板结构的倒钩状刺突，而基板则对应为鳞状密铺型突起，众所周知的是鲨鱼与海中其他生物的皮肤微观结构差异即造就了鲨鱼无法被藤壶及其他贝类生物寄生，除了游速快的因素外其中最重要的因素即为鲨鱼的盾鳞皮肤结构，其表面粗糙并遍布微小刺突，使得海洋生物无处寄生。
12.请参阅图2为仿生鱼鳞结构，密铺型鳞状突起结构，在微观观测下每平米的鳞状突起数量可达15000
‑
20000颗，单个鳞状突起边缘上翘角度为20
°
，密铺锻造后将呈现整体的鳞状突起上翘式形态，此种结构以还原鱼鳞式表层结构，营造微间距的船底粗糙表面，寄生类水生物将无法寄生在船底上。
13.请参阅图3为倒钩状刺突的示意图，此种刺突位于鳞状微突的间距内，在微观观测下每平米的刺突结构可达8000
‑
10000颗，其锐利的尖端可阻止较大的寄生生物附着。


技术特征：
1.一种船底壳防止水生物寄生的方法，通过使用机器锻造，使用钛合金材料进行船底壳板的生产制造，其船底壳通过机器凿刻制成两种防寄生合金刺突，其一为鳞状密铺型，其整体大小为2mm左右，边缘厚度为0.5mm左右，极其锐利；其二为倒钩状刺突，高度为2mm，钩刺厚度为0.1mm，极其锐利；以此工艺制造的船底壳具备防生物寄生的功能，其外观如图1所示，这种设计参考的仿生学依据为鲨鱼的盾鳞皮肤，盾鳞生物特征分为棘突和基板两种，其中棘突对应为本船板结构的倒钩状刺突，而基板则对应为鳞状密铺型突起，众所周知的是鲨鱼与海中其他生物的皮肤微观结构差异即造就了鲨鱼无法被藤壶及其他贝类生物寄生，除了游速快的因素外其中最重要的因素即为鲨鱼的盾鳞皮肤结构，其表面粗糙并遍布微小刺突，使得海洋生物无处寄生。2.根据权利要求1所述的一种船底壳防止水生物寄生的方法，其特征在于：所述鳞状突起如图2所示，为密铺型鳞状突起结构，在微观观测下每平米的鳞状突起数量可达15000
‑
20000颗，单个鳞状突起边缘上翘角度为20
°
，密铺锻造后将呈现整体的鳞状突起上翘式形态，此种结构以还原鱼鳞式表层结构，营造微间距的船底粗糙表面，寄生类水生物将无法寄生在船底上。3.根据权利要求1所述的一种船底壳防止水生物寄生的方法，其特征在于：所述倒钩式刺突如图3所示，此种刺突位于鳞状微突的间距内，在微观观测下每平米的刺突结构可达8000
‑
10000颗，其锐利的尖端可阻止较大的寄生生物附着，如海蛎等。4.根据权利要求1所述的一种船底壳防止水生物寄生的方法，其特征在于：所述船底壳上喷涂有疏水性低表面能材料，其制备方法为：选用有机硅化合材料与其他有机填料进行工艺结合，制成本新型船底壳的超疏水涂层，其目的在于减少船壳底部因鳞状刺突及倒钩刺突结构而造成的船体与水流的摩擦，当本船舶正向航行时水流将从仿生的鳞皮阵列穿梭而过，但船舶航行难免会出现逆流而行的现象，这时鳞状的结构将会和水流之间形成较大的摩擦阻力，通过使用超疏水涂料对船底壳进行的减阻作用，保持船舶在各种情况下的航行速度。

技术总结
本发明公开了一种船底壳防止水生物寄生的方法。通过使用一种新型工艺打造的仿生鳞状船壳材料，其鳞状突起密度为每平方米15000


技术研发人员：孙震 薛冬梅 顾时雨 王星浩
受保护的技术使用者：北京丰润铭科贸有限责任公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2021/11/14