钛合金具有优异的机械性能等优点被认为是一种十分理想的海洋金属材料，然而，长期在水下服役的钛合金材料容易形成严重的生物污损；生物污损不仅会造成钛合金材料原有的优良性能下降，还会加速其腐蚀甚至造成损坏等。针对钛合金海洋生物污损难题，基于钛合金微弧氧化涂层制备的多孔浸润超润滑表面（SLIPS）具有很大潜力，但仍面临润滑层易流失、防污机制单一等瓶颈。因此，本文探讨了两种方式优化钛合金微弧氧化涂层表面微纳多孔结构对SLIPS涂层长效性稳定性影响以及研究其防生物污损性能，并揭示了防生物污损涂层的防生物污损机理。
采用微弧氧化技术在钛合金表面原位生长多孔结构并制备SLIPS涂层，并通过与水热反应相结合优化微纳结构原位生成了微纳分级多孔结构，通过高速离心、水冲刷和长时间浸泡等实验结果表明微纳分级结构的多孔浸润超润滑涂层（SLIPPS）与未优化的SLIPS涂层相比具有更好的抵抗模拟海水产生的平面内外剪切力对润滑液体造成的损耗。利用典型的污损微生物（如小球藻和三角褐指藻）评估了其长期防生物污损性能。在浸泡31天后，小球藻和三角褐指藻细胞在涂层上的附着率分别比TA2上相应藻类附着率降低3个数量级和2个数量级；这些结果表明该涂层具有出色的长期防生物污损的性能。通过Zeta电位、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱及激光共聚焦扫描显微镜等表征方法相结合分析并揭示了涂层防生物污损机理。
此外，通过采用PDMS与钛合金微弧氧化涂层反应形成分子级微纳结构，分别制备了SLIPS和微纳分级SLIPS涂层（gSLIPS），结果同样表明通过优化表面微纳结构可以提高SLIPS涂层的长效稳定性。并且在藻液中浸泡14天后，小球藻细胞在该涂层上的附着率与TA2上的附着率相比减少了98.8%；与TA2上的蛋白质附着率相比，蛋白质在该涂层上的附着率降低了96.4%。
基于研究结果，提出了在钛合金表面通过制备动态表面涂层进行生物污损防治的策略是降低钛合金表面生物污损形成的有效途径之一，在钛合金微弧氧化涂层上原位生长微纳分级结构，或原位接枝聚合物刷形成分子级微纳分级结构是有效提高动态表面涂层稳定性、耐久性等性能的有效方法。此研究为解决钛合金表面海洋生物污损问题以及多孔浸润超润滑涂层（SLIPS）在海洋领域应用提供了新的思路。
 

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