摘要：
【目的/意義】海洋防污涂料的性能評價技術(shù)是開發(fā)長效防污涂料的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對縮短研發(fā)周期、提升涂料性能具有重要意義?！痉治?評論/進展】系統(tǒng)綜述了該領(lǐng)域的研究進展，重點分析了模擬試驗與實船試驗兩類主要評價方法，闡述了防污性能及其驅(qū)動因子、降阻性能的測試原理與局限性，并探討了實驗室生物評價、耐淡水浸泡性能、耐清洗性能以及服役壽命評估等新興評價技術(shù)，這些方法通過優(yōu)化實驗條件顯著提高了評價效率和準(zhǔn)確性。最后總結(jié)了當(dāng)前評價技術(shù)存在的問題，并對未來發(fā)展方向進行了展望?！窘Y(jié)論/展望】未來融合原位監(jiān)測、多尺度評價與人工智能的智能評價體系，可為海洋防污涂料的防污性能評價與服役壽命預(yù)測提供更可靠的理論與方法支撐。
關(guān)鍵詞：
海洋防污涂料廣泛應(yīng)用于船舶和海洋固定設(shè)施表面。船舶防污涂料的實際使用壽命通常為3~5 a或更長；而對于深遠海養(yǎng)殖設(shè)施等體型龐大、難以離岸維護的海洋固定設(shè)施，則要求防污涂料具備與其設(shè)計壽命相匹配的長期防護性能。較長的服役周期，持續(xù)的海水侵蝕以及生物污損環(huán)境，使得海洋防污涂料的開發(fā)面臨重大挑戰(zhàn)。
在海洋防污涂料的開發(fā)過程中，性能評價是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其性能指標(biāo)主要分為常規(guī)物理化學(xué)性能（如黏度、抗流掛性等）和關(guān)聯(lián)最終應(yīng)用的功能性指標(biāo)（如防污性能、降阻性能等）。其中，功能性評價是主要難點，其原因在于防污機理的復(fù)雜性與環(huán)境適應(yīng)性的差異。防污涂料根據(jù)作用機理主要分為含生物殺傷劑型（如磨蝕型、自拋光型，主要依賴氧化亞銅等生物殺傷劑滲出抑制污損生物附著）與不含生物殺傷劑型（如低表面能污損釋放型，主要通過表面特性實現(xiàn)防污）。不同防污涂料作用機理和環(huán)境響應(yīng)（如鹽度、溫度、航速）存在區(qū)別，單一的性能測試難以全面反映實際服役效果，尤其當(dāng)海洋生物群落、船舶工況等變量疊加時，評價體系需覆蓋從實驗室的模擬試驗到實船驗證試驗的多尺度場景。本文旨在綜述海洋防污涂料性能評價技術(shù)的發(fā)展概況，系統(tǒng)分析包括模擬試驗與實船試驗在內(nèi)的現(xiàn)有評價方法及其局限性，為發(fā)展高效、可靠且能預(yù)測防污期效的評價技術(shù)體系提供參考。
1 評價技術(shù)的發(fā)展與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
海洋防污涂料性能評價技術(shù)的發(fā)展深刻體現(xiàn)了環(huán)保法規(guī)升級與技術(shù)創(chuàng)新的雙重驅(qū)動。國際海事組織（IMO）2008年生效的《國際管制船舶有害防污系統(tǒng)公約》全面禁止含有機錫（TBT）防污涂料的使用；歐盟生物殺滅劑法規(guī)[BPR，Regulation（EU） No 528/2012]對銅基化合物（如Cu2O）、鋅基殺生劑（如ZnPT）等生物殺傷劑實施用量限制與環(huán)境風(fēng)險評估。此類政策促使產(chǎn)業(yè)向環(huán)境友好型防污涂料轉(zhuǎn)型，同時推動評價方法向多維度發(fā)展：新版國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6822—2024 《船體防污防銹漆體系》依據(jù)作用機制對防污涂料進行更科學(xué)的分類，并增加了對特定生物殺傷劑（西布曲尼）的檢測規(guī)范。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34033（系列標(biāo)準(zhǔn)）等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 13073（系列標(biāo)準(zhǔn)），建立了覆蓋施工、服役至廢棄全生命周期的風(fēng)險評估框架，規(guī)定防污活性物質(zhì)對海洋環(huán)境與人體健康影響的評估方法。當(dāng)前，國內(nèi)外已形成系列標(biāo)準(zhǔn)化評價體系（表1），共同推動評價技術(shù)向著更精準(zhǔn)、全面和環(huán)保的方向持續(xù)發(fā)展。
表1 現(xiàn)行防污涂料的標(biāo)準(zhǔn)化評價方法
Table 1 Current standard evaluation methods of antifouling coatings
注：依據(jù)GB/T 6822—2024分類：Ⅰ型—含有生物殺傷劑的自拋光型或磨蝕型防污涂料；Ⅱ型—含生物殺傷劑的非自拋光型或非磨蝕型防污涂料；Ⅲ型—含有生物殺傷劑的污損脫附型防污涂料；Ⅳ型—不含生物殺傷劑的污損脫附型防污涂料；Ⅴ型—不含生物殺傷劑的自拋光型、磨蝕型或其他類型（污損脫附型除外）防污涂料。
2 模擬試驗評價方法
2. 1 防污性能
防污性能是防污涂料的核心功能屬性，直接決定其抑制生物附著，保障海洋裝備長效服役的能力。在現(xiàn)行評價體系中，淺海浸泡試驗（GB/T 5370—2007，ASTM D3623—2020）和動態(tài)模擬試驗（GB/T 7789—2007，ASTM D4939—2020）是兩類常用的防污性能評價手段。淺海浸泡試驗通過將涂覆樣板長期暴露于自然海域，利用實際生物污損群落與海水環(huán)境參數(shù)表征涂料在靜態(tài)或低流速工況（如停泊船舶、固定設(shè)施）的防污性能，具備環(huán)境真實性。動態(tài)試驗則借助旋轉(zhuǎn)裝置模擬船舶航行流體力學(xué)環(huán)境，使樣板以恒定線速度[（18±2） kn]在天然海水中運轉(zhuǎn)（等效航行4 000 n mile），后續(xù)轉(zhuǎn)入靜態(tài)浮筏浸泡，結(jié)合生物附著旺季評估附著情況，可有效彌補淺海浸泡試驗對水流沖刷效應(yīng)模擬的不足。盡管這2種方法被廣泛采用，但其局限性依然存在：（1）試驗周期較長，淺海浸泡試驗通常需1~3 a才能獲得可靠數(shù)據(jù)，動態(tài)試驗需結(jié)合航行模擬與淺海浸泡，周期同樣較長，難以滿足研發(fā)快速迭代的需求；（2）不同地域的氣候環(huán)境差異（如青島、廈門、三亞），以及污損生物群落的季節(jié)性生長波動和年際氣候變異均會影響數(shù)據(jù)的復(fù)現(xiàn)性和可比性。為獲取可靠數(shù)據(jù)，需采集的數(shù)據(jù)量較大；（3）樣板長期維護、監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集成本高。
防污性能驅(qū)動因子是指通過物理或化學(xué)機制直接影響涂層表面生物附著行為的關(guān)鍵參數(shù)，如生物殺傷劑釋放速率、磨蝕率、表面自由能和彈性模量等。這些因子的量化數(shù)據(jù)可用于預(yù)測涂層防污性能。相較于成本高且周期長的實海試驗，驅(qū)動因子測試可縮短評價周期，為防污涂料研發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。
2.1.1 生物殺傷劑釋放速率
生物殺傷劑釋放速率測定是將涂覆防污涂料的樣板浸入人工海水，并設(shè)定pH、溫度、鹽度及海水流速，采用原子吸收光譜、高效液相色譜、離子色譜、氣相色譜等技術(shù)定量分析浸泡液中目標(biāo)生物殺傷劑（見表1）的濃度變化，結(jié)合浸泡時間、樣板面積和浸泡液體積計算單位時間單位面積的平均釋放速率[單位：μg/（cm²·d）或mg/（cm²·d）]。與其他標(biāo)準(zhǔn)不同，ISO 10890：2010基于質(zhì)量平衡原理和Fick擴散定律，通過測定涂層初始生物殺傷劑濃度、干膜厚度、密度及環(huán)境參數(shù)（如溫度、鹽度），構(gòu)建理論模型推測服役周期內(nèi)生物殺傷劑的平均釋放速率及累積釋放量，該方法支持計算服役初期14 d內(nèi)的累積釋放量以評估急性毒性風(fēng)險。需注意的是該方法依賴實驗室參數(shù)且未設(shè)定釋放速率限值，實際應(yīng)用需結(jié)合實海數(shù)據(jù)修正模型以降低模擬環(huán)境與真實海洋的差異。
2.1.2 磨蝕率
磨蝕率是評估磨蝕型或自拋光型防污涂料（Ⅰ/Ⅴ型）防污性能和服役壽命的重要參數(shù)。其測定是采用動態(tài)模擬裝置模擬船舶航行或海流沖刷作用，通過在設(shè)定轉(zhuǎn)速下對防污涂層進行磨蝕試驗，周期性測量涂層厚度變化，并根據(jù)磨蝕時間計算磨蝕率（單位：μm/月）。磨蝕率測試的動態(tài)模擬裝置主要包括圓盤和轉(zhuǎn)鼓。其中轉(zhuǎn)鼓模擬單一航速下的船舶狀態(tài)，而圓盤可同步模擬船舶多種航速以研究防污涂層在不同水流速度條件下的磨蝕行為（圖1），提升了測試效率。GB/T 31411—2015采用激光測距技術(shù)測量涂層磨蝕厚度，精度較高，但線掃描模式易引入隨機誤差，且單次掃描僅獲取單條線數(shù)據(jù)，需多次測量，操作繁瑣。此外，其圓盤定位依賴螺絲固定和手動對線，易產(chǎn)生誤差。為了提高磨蝕率測試的準(zhǔn)確性和效率，筆者發(fā)明了一種精準(zhǔn)測試涂層磨蝕厚度的測量方法及測量裝置（圖2），該方法采用3D掃描顯微鏡掃描涂層，利用3D圖像自動拼接技術(shù)實現(xiàn)面掃描，克服了點或線掃描的隨機誤差；同時，借助旋轉(zhuǎn)臺和位置調(diào)節(jié)機構(gòu)實現(xiàn)樣板盤的自動旋轉(zhuǎn)和精準(zhǔn)定位，消除手動定位誤差，最終可實現(xiàn)涂層磨蝕厚度的全自動化、高效、精準(zhǔn)測量。
圖1 磨蝕率測試裝置
Fig.1 Erosion rate test apparatus
圖2 涂層厚度測試裝置
Fig.2 Coating thickness gauge
2.1.3 表面自由能與彈性模量
污損脫附型防污涂料（Ⅲ/Ⅴ型）的防污機制在于其涂層表面與污損生物之間形成的低界面黏附強度，基于此，船舶航行時產(chǎn)生的水流剪切力或機械作用即可有效剝離附著的污損生物。此類涂層的污損脫附能力源于其低表面能和低彈性模量的協(xié)同作用。Brady等發(fā)現(xiàn)，污損物與材料間的相對黏附力近似正比于材料表面自由能與彈性模量乘積的 1/2 次方。具體而言，當(dāng)涂層表面自由能處于22~24 mJ/m² 范圍時，污損生物附著顯著減少。同時，低彈性模量通過降低污損物脫附過程中基底的機械形變能耗，減少了脫附所需功。因此，通過表征涂層的表面自由能與彈性模量可有效預(yù)測其防污性能。表面自由能可通過測試接觸角獲得，其值越低，表明涂層的疏水性或疏油性越強。彈性模量則可通過動態(tài)力學(xué)分析獲取樣品的儲能模量或者通過原子力顯微鏡獲得涂層表面彈性模量。由于儲能模量反映了材料模量的彈性部分貢獻，可視為材料本體的彈性模量。而原子力顯微鏡是利用探針在涂層表面的力-壓痕曲線，通過赫茲模型擬合得到涂層表面幾微米深度區(qū)域的彈性模量。
盡管防污性能驅(qū)動因子與防污性能密切相關(guān)，但是實驗室測試條件與實海環(huán)境存在系統(tǒng)性偏差，這在一定程度上制約了基于驅(qū)動因子模型的防污性能預(yù)測能力。例如，實海中涂層表面形成的黏膜會阻礙防污劑滲出，顯著抑制其釋放速率；實驗室裝置難以復(fù)現(xiàn)真實船舶航行中的復(fù)雜湍流條件，導(dǎo)致磨蝕率預(yù)測失準(zhǔn)；此外，接觸角雖可表征表面自由能，但污損生物分泌黏附蛋白對界面的影響難以量化。這些因素共同影響了模型對防污性能的預(yù)測效果。
2. 2 降阻性能
除了防污性能，降阻性能是防污涂料的另一個重要指標(biāo)。降阻性能包含兩層含義，一是防污性能賦予的降阻，即通過抑制生物污損附著維持船體表面“光順”，避免因污損導(dǎo)致阻力劇增；二是涂層固有的本征降阻特性，指涂層材料或結(jié)構(gòu)（如低表面能、低粗糙度或特殊微結(jié)構(gòu)）直接降低摩擦阻力的能力。防污性能構(gòu)成降阻性能的基礎(chǔ)，一旦涂層防污失效導(dǎo)致污損附著，涂層不再與海水直接接觸，其本征降阻特性即完全喪失。研究表明，船體表面形成生物黏膜會導(dǎo)致船舶的阻力增加，而硬殼生物污損附著嚴重后，在巡航速度下所需軸功率將比光滑船體增加86%。
GB/T 7791—2014通過測量涂覆防污涂料的垂直圓筒試樣在湍流海水中旋轉(zhuǎn)的扭矩，結(jié)合航行模擬試驗（動態(tài)海水沖刷），對比沖刷前后相同轉(zhuǎn)速下的阻力變化以計算降阻率。該標(biāo)準(zhǔn)可用于評估防污涂層降低船舶燃油消耗的潛力。但是，該方法側(cè)重于涂層本征降阻特性（如表面光滑度）的短期評估，無法量化防污失效后生物污損引發(fā)的“阻力劇增”效應(yīng)。
2. 3 新興評價技術(shù)
隨著海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展與環(huán)保法規(guī)的持續(xù)趨嚴，傳統(tǒng)防污涂料評價體系亟需完善與補充，以更好地適配新型防污技術(shù)的迭代進程與多元化應(yīng)用需求。在此背景下，實驗室生物評價、耐淡水浸泡性能、耐清洗性能、服役壽命評估等新興評價技術(shù)的重要性正日益凸顯。
2.3.1 實驗室生物評價
實驗室生物評價方法是通過精確控制目標(biāo)生物的環(huán)境參數(shù)以消除外部干擾，從而實現(xiàn)對生物附著過程的可控研究。與實海試驗（淺海浸泡試驗與動態(tài)試驗）相比，該方法具備條件可控性強、數(shù)據(jù)可比性高及評價周期短等優(yōu)勢。評價所選的目標(biāo)生物通常為易于實驗室培養(yǎng)或從海洋環(huán)境中采集的常見污損生物，主要包括微觀生物（如細菌、硅藻、真菌）和宏觀生物（如藤壺、貽貝幼蟲）。對于含有生物殺傷劑的防污涂料，主要是評價生物殺傷劑對目標(biāo)生物的抑制效果：對于微觀生物，細菌可通過圓盤擴散法、最小抑菌濃度法及多孔盤測試法評估；硅藻可采用數(shù)量增長變化測定及毒性測試（半數(shù)致死濃度LC??/半數(shù)有效濃度EC??）進行評估；真菌則適用圓盤擴散法與最小抑制濃度法。對于宏觀生物，主要通過毒性測試計算防污劑的LC??/EC??數(shù)據(jù)，并結(jié)合附著抑制實驗來綜合評價防污性能。對于污損脫附型防污涂料，評價側(cè)重于物理表面特性（如表面自由能、彈性模量）對目標(biāo)生物附著強度的影響。對于微觀生物，可通過定量測量細菌附著量及收縮力，或計算硅藻附著面積分數(shù)來表征；也可利用自旋噴射水裝置或水流沖刷動態(tài)評估硅藻的附著力。對于宏觀生物，通常依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D5618—2020直接測量藤壺的附著力，結(jié)合掃描獲得的附著面積計算剪切附著強度，或應(yīng)用普德爾方程（附著力/附著面積²）來量化生物從涂層表面剝離的難易程度。
2.3.1 實驗室生物評價
實驗室生物評價方法是通過精確控制目標(biāo)生物的環(huán)境參數(shù)以消除外部干擾，從而實現(xiàn)對生物附著過程的可控研究。與實海試驗（淺海浸泡試驗與動態(tài)試驗）相比，該方法具備條件可控性強、數(shù)據(jù)可比性高及評價周期短等優(yōu)勢。評價所選的目標(biāo)生物通常為易于實驗室培養(yǎng)或從海洋環(huán)境中采集的常見污損生物，主要包括微觀生物（如細菌、硅藻、真菌）和宏觀生物（如藤壺、貽貝幼蟲）。對于含有生物殺傷劑的防污涂料，主要是評價生物殺傷劑對目標(biāo)生物的抑制效果：對于微觀生物，細菌可通過圓盤擴散法、最小抑菌濃度法及多孔盤測試法評估；硅藻可采用數(shù)量增長變化測定及毒性測試（半數(shù)致死濃度LC?0/半數(shù)有效濃度EC??）進行評估；真菌則適用圓盤擴散法與最小抑制濃度法。對于宏觀生物，主要通過毒性測試計算防污劑的LC??/EC??數(shù)據(jù)，并結(jié)合附著抑制實驗來綜合評價防污性能。對于污損脫附型防污涂料，評價側(cè)重于物理表面特性（如表面自由能、彈性模量）對目標(biāo)生物附著強度的影響。對于微觀生物，可通過定量測量細菌附著量及收縮力，或計算硅藻附著面積分數(shù)來表征；也可利用自旋噴射水裝置或水流沖刷動態(tài)評估硅藻的附著力。對于宏觀生物，通常依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D5618—2020直接測量藤壺的附著力，結(jié)合掃描獲得的附著面積計算剪切附著強度，或應(yīng)用普德爾方程（附著力/附著面積²）來量化生物從涂層表面剝離的難易程度。
2.3.2 耐淡水浸泡性能
我國多數(shù)船廠位于江河入?？?，船舶舾裝需長期浸泡于淡水/淡海水中。相較于海水，淡水/淡海水的低鹽度導(dǎo)致滲透壓更高，易引發(fā)涂層過度吸水膨脹；船舶上排后涂層失水收縮產(chǎn)生應(yīng)力，疊加嚴苛大氣環(huán)境，易造成涂層起泡、開裂甚至脫落?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)評價體系缺乏針對防污涂層在淡水環(huán)境中的長期浸泡性能評價依據(jù)，導(dǎo)致實驗室結(jié)果與實際應(yīng)用存在偏差。針對此問題，筆者發(fā)明了防污涂層體系耐淡海水/淡水浸泡性能的評價方法，該方法首先測試涂層初始附著力；隨后進行分階段去離子水浸泡實驗以加速水分滲透，定期監(jiān)測附著力變化以評估力學(xué)性能衰減趨勢；對通過去離子水浸泡實驗的涂層，分別進行浸泡后曝曬和凍融實驗，模擬船舶上排后可能遭遇的高溫曝曬與低溫冷凍等嚴苛自然環(huán)境；最終綜合3項實驗結(jié)果，對涂層體系的耐浸泡性能進行多方位有效性評定。該方法的評價結(jié)果與實船應(yīng)用結(jié)果相關(guān)性良好，為防污涂層體系耐淡水浸泡性能的評價提供了可靠依據(jù)。
2.3.3 耐清洗性能
水下清洗機器人憑借高效清除生物污損和規(guī)避進塢損失的優(yōu)勢，正驅(qū)動其與防污涂層協(xié)同防污技術(shù)的發(fā)展。然而，機器人的清洗加劇了涂層機械損傷風(fēng)險，亟需建立匹配技術(shù)發(fā)展需求的涂層耐清洗性能評價方法。當(dāng)前最具可靠性的實船試驗方法成本高昂且周期冗長，無法滿足研發(fā)需求；而現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 6822—2024）尚未納入耐清洗性檢測項目，實驗室方法多采用臺式磨損機在空氣中以砂輪摩擦測試失質(zhì)量，因砂輪材質(zhì)與水下清洗機器人的刷盤材質(zhì)不同，且未考慮海水浸泡對涂層的影響，其測試條件與實際工況差別較大。因此，亟需開發(fā)一種能在實驗室模擬真實水下清洗工況，并綜合評估涂層機械損傷和防污性能保持能力的評價方法。為此，筆者發(fā)明了一種海洋防污涂層耐清洗性能的測試裝置及評價方法，該裝置主要由支架、可升降模塊、內(nèi)置傳感器的電機、傳動桿、刷盤、試驗水槽、涂層樣板和控制系統(tǒng)構(gòu)成。評價方法是通過人工海水浸泡實驗、水下清洗實驗、涂層檢測和涂層損耗等級評定，綜合評估防污涂層的耐清洗性能。該發(fā)明的主要優(yōu)勢在于充分考慮了實際環(huán)境條件，能夠在實驗室內(nèi)高效、可靠地評定防污涂層的耐清洗性能。
2.3.4 服役壽命評估
服役壽命評估旨在較短時間內(nèi)預(yù)測防污涂料的防污期效，為涂料的研制提供科學(xué)依據(jù)，從而有效縮短研發(fā)與應(yīng)用周期。中國專利CN201210245221.6通過測定特定航速下的平均月磨蝕速率，結(jié)合船舶的航停比和航行周期，將其換算為平均年磨蝕速率，并利用模型公式計算防污壽命。該方法適用于自拋光型防污涂料防污期效的評定。鄧亮等通過青島、廈門、三亞海域的淺海掛板試驗，分析污損釋放型防污涂層性能演變規(guī)律，構(gòu)建其服役壽命模型并確定關(guān)鍵參數(shù)（表面能、粗糙度、硬度、Si—CH3/Si—O—Si比值）的失效臨界值。在此基礎(chǔ)上，利用硫酸浸泡與含沙海水旋轉(zhuǎn)沖刷試驗設(shè)計室內(nèi)加速老化試驗，發(fā)現(xiàn)加速老化1 h等效于實海浸泡876 h（一年按365 d計），兩者數(shù)據(jù)具有較好相關(guān)性。涂層失效機制主要為Si—O—Si主鏈降解及C—H側(cè)鏈氧化，生成親水性基團及無機硅氧化物。
3 實船試驗評價方法
實船試驗是在船舶特定區(qū)域（如船體、舵葉）涂裝待測涂料，讓其在實際航行與停泊的海洋環(huán)境中長期服役，進而系統(tǒng)評估涂料關(guān)鍵性能的方法。評估內(nèi)容包括定期監(jiān)測水下生物附著情況、量化污損減少帶來的節(jié)能效果（如航速維持或燃油效率提升），以及評估涂層耐久性與防護效果。典型應(yīng)用如第七二五研究所在“瑞鷺”試驗船上涂裝多種防污涂料，通過長期航行觀測生物附著并結(jié)合性能數(shù)據(jù)評估防污性能。
實船試驗評價方法主要應(yīng)用于防污涂料開發(fā)的后期驗證階段，通常是在配方經(jīng)過初期實驗室模擬試驗（如磨蝕率/生物殺傷劑釋放速率測試）及中期實海模擬試驗（如淺海浸泡試驗、動態(tài)模擬試驗）篩選之后實施。其目的是在真實海洋環(huán)境中驗證涂層的長效防污性能、節(jié)能效益及耐久性，起到銜接模擬數(shù)據(jù)與工程應(yīng)用的作用。實船試驗方法存在周期漫長、單船樣本量有限的問題，再加上船舶運行參數(shù)波動、海域生物群落差異及環(huán)境干擾等因素，目前該方法不適合用于前期篩選，而是作為工程轉(zhuǎn)化前的決策依據(jù)。對于未來實船試驗評價技術(shù)的發(fā)展，可通過實船搭載試驗，建立模擬試驗與實船試驗的映射關(guān)聯(lián)，推動加速評價方法的標(biāo)準(zhǔn)化，為防污涂料的工程轉(zhuǎn)化與長效服役提供科學(xué)依據(jù)。
4 結(jié) 語
當(dāng)前海洋防污涂料性能評價技術(shù)仍面臨挑戰(zhàn)。首先，新型防污技術(shù)（如基于酶解、生物信號干擾、仿生材料等的技術(shù)）不斷涌現(xiàn)，其作用機理與常規(guī)方法存在差異，而現(xiàn)有的模擬試驗評價方法往往未能及時更新或適配這些新機制，導(dǎo)致評價結(jié)果難以準(zhǔn)確反映新技術(shù)的實際防污性能。其次，模擬試驗評價方法與實船試驗結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性尚不清晰，缺乏明確的定量或定性轉(zhuǎn)化關(guān)系，使得模擬測試獲得的數(shù)據(jù)在實際船舶應(yīng)用中的指導(dǎo)價值有所降低。此外，基于現(xiàn)有模擬和實船試驗數(shù)據(jù)構(gòu)建的防污涂料服役壽命預(yù)測模型仍不完善，導(dǎo)致其無法準(zhǔn)確預(yù)測防污涂層在真實服役條件下的使用壽命。
為突破上述瓶頸，未來研究可聚焦以下方向：（1）發(fā)展原位監(jiān)測技術(shù)，借助機器人技術(shù)動態(tài)追蹤生物附著強度、涂層物化性能變化以及局部環(huán)境參數(shù)；（2）建立多尺度評價體系，整合模擬試驗、實海試驗及原位監(jiān)測數(shù)據(jù)，揭示其內(nèi)在關(guān)聯(lián)，為防污涂料開發(fā)提供更全面的評價依據(jù)；（3）融合人工智能技術(shù)開發(fā)智能預(yù)測模型，實現(xiàn)對生物附著行為的預(yù)測以及涂層防污效能與壽命的智能評估。通過跨學(xué)科協(xié)作與技術(shù)創(chuàng)新，推動評價體系向高精度、智能化與生態(tài)化演進，為新一代防污涂料的研發(fā)提供堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。
文章來源：《涂料工業(yè)》2025年第10期
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