目前,在海洋环境下的防污措施主要是涂覆含有有毒防污剂的防污涂层。随着环保相关法律的完善和对传统有毒防污涂料的安全质疑的增多,开发简单有效并且环保实用的防污方法来抑制船舶和海洋设施的腐蚀迫在眉睫。本文开创性地提出高压脉冲电场(HPEF)结合导电复合涂层作为一种新的安全环保的防污方法应对海洋环境中硅藻的大量附着。脉冲电场技术(PEF)被广泛应用于食品加工领域,没有发现有研究报道关于将HPEF应用于防污领域。本文中所用到的环氧树脂由中国科学院金属研究所研制,分别向其添加0.3%碳纤维和石墨烯来制作导电复合涂料。从南海海域的海水中提纯出海链藻和舟形藻两种藻种,扩大培养后备用。将表面涂覆有导电涂层的薄片样品放入藻液中,每天在高压脉冲电场中放置1h,四天后通过偏光显微镜计数薄片上附着的硅藻。使用扫描电镜(SEM)技术研究HPEF抑制藻类附着的机理,利用电化学交流阻抗技术(EIS)表征高压脉冲电场对涂料性能的影响。改变填料的含量为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%,测试不同填料含量下的涂层的硬度、柔韧性和抗冲击性能。实验结果表明,当硅藻的附着率达到最低时,高压脉冲电场的参数分别是19kV、23.15kHz、0.5。在石墨烯复合涂层和碳纤维复合涂层上的海链藻的最小附着率分别为0.23/mm2和0.38/mm2,而在同样的涂层上未经过高压脉冲电场处理的海链藻附着率分别为21.21/mm2和22.75/mm2。相对于未进行高压脉冲电场处理的对照组附着率(在石墨烯涂层上为61.89/mm2,在碳纤维复合涂层上为62/mm2),舟形藻在石墨烯复合涂层上的最小附着率为6.06/mm2,在碳纤维复合涂层上的最小附着率为4.17/mm2。石墨烯复合涂层和CF复合涂层在电压为15kV、频率为23.15kHz、占空比为0.5的高压脉冲电场中放置30h以上,两种复合涂层的力学性能和阻抗值都没有明显的改变,涂层表面没有出现裂纹、粉化等失效现象,HPEF没有破坏复合涂层。