船只外壳涂层 本发明涉及一种水下寄生生物区域的处理，尤其是涉及一种保护船只免于水生植物和钻蛀虫侵害的外壳。
传统的船只一般由木材制成，但水生有机物和钻蛀虫，例如Toredo蠕虫和蛀木水虱等水生生物从船壳建成就钻进木材内，从而为船壳产生事故埋下了隐患。
在十八世纪后期，通常利用铜护板防止木壳船由于钻蛀虫而受侵蚀，而且又很快发现铜护板还能防止水生植物的寄生。但由于电池作用，铜能够加速铁和钢的侵蚀过程，所以在当时的铁皮船上不可能使用铜护板。
后来很快就产生了用于水下寄生生物区域的防污涂料。早期的防污涂料仅仅包含作为有效成分的氧化亚铜，而且效果非常差。而后来的防污涂料包含有氧化亚铜，锡和三丁基锡成分(TBT)来作为有效成分，从而提高了性能，但却会导致受到水生生物、例如贝壳的侵害。目前，在所有25米以下的技术中都禁止使用TBT。
无论防污涂料有何不同，每一种防污涂料在性能或受周围环境的影响上都存在着缺陷。而且对于利用防污涂料处理船壳或任一种生物，船只都必须离开水，必须除掉水生植物，要喷涂的区域在喷涂防污涂料之前必须刮干净。这对人和环境都很有害处。而且这项工作需要每年都进行一次，浪费时间且十分麻烦，还要使船只受到载荷作用，成本也很昂贵。
所以就需要能够对船只和其他长时间在水下的物体区域进行有效的处理，这种处理能够持续一年以上，且对环境无害。
本发明提供一种用以处理水下物质的寄生区域的装置，其包括多个由铜或铜镍合金形成的元件，以及一承载膜，该装置固定到上述水下物质的寄生区域，使得设置在上述物质上的合适位置时，彼此接触或基本接触的元件在其间具有间隙。
上述铜或铜镍合金形成的元件可以防止木头腐烂和穿孔，保护钢材免于生锈，而玻璃加强聚酯具有防渗透保护，从而提供有一种禁止水生生物生长的持久氧化表面。
优选的是，上述元件由铜镍合金制成。
上述铜镍合金氧化物不会像氧化亚铜那样受海水腐蚀，在高速运动时，就会脱落，而引起对环境的危害，通常铜镍合金氧化物只能通过侵蚀才能去掉，所以上述铜镍合金氧化物在合金表面可以具有很长时间的效力，因此合金自身磨损非常低，使得作业可以长达六年多。
上述铜镍合金优选为白铜90/10。该铜镍合金为本发明的有效成分，白铜90/10防止水生生物生长最为有效，而不会对环境产生不利影响。如果需要增加持久性或其他性能，例如对于快速移动通过水面的的物体，而由于侵蚀不能使用白铜90/10时，也可以利用其它地铜镍合金，例如白铜70/30。
上述元件优选为接合元件(interfacing shapes)。上述接合元件优选为适用于固定到水下物质的寄生区域，以使得上述元件基本为接口(interface)。
上述接合元件的厚度优选为150-500微米，更加优选为150微米。上述接合元件的厚度使得可以模制接合元件所固定的上述船只外壳的形状。根据最后的使用情况，上述元件的最大直径优选为4-30mm。
在上述外壳上的区域，上述接合元件之间优选设置有间隙，该间隙小于0.4mm宽。上述间隙尺寸是所需小尺寸和加工约束之间的一种折中方案，这是由于上述小尺寸要求就限制了水生植物生长和钻孔区域的生成区域，而加工约束要求在上述元件之间产生间隙，所以二者相互矛盾。上述接合元件之间的间隙，使得接合元件易于安装到上述涂覆外壳的区域上。可以挤压、滚动先前使用的箔材料，以成型上述外壳覆盖的区域。
上述接合元件优选为具有三个或更多侧面，接合元件更加优选为六边形和方形。尖角由于其干扰水的层流产生阻力而不合需要，而且也容易破碎；所以六边形和方形为理想形式。
上述元件可以为球形的颗粒。上述颗粒体优选为用于固定到水下区域，每一颗粒体都和相邻的颗粒体相接触。
上述颗粒体的直径最好小于150微米，优选为100微米，更加优选为50微米。
在第一方面，上述元件可拆卸地固定到上述承载膜上。上述元件优选通过粘结剂可拆卸地固定到上述承载膜上。上述承载膜由塑料制成，可以做成凹陷或中凸形式，但并不产生皱褶。
上述接合元件最好是固定到上述承载膜上，从而形成一规则模式，最好是每一该规则模式都由小规则的间隙所环绕，从而形成一边界。上述边界最好不小于0.150mm，不大于0.4mm宽。接合元件的这些间隙使得上述承载接合元件的承载材料得以控制，从而涂覆安装到上述外壳上。
使用上述颗粒体时，上述颗粒体最好是可拆卸地固定到上述承载膜上，从而覆盖上述膜上的颗粒体。
上述装置可以设置为层状或条状形式。
在制造和安装过程中，上述承载膜固定上述元件，并可以保护上述安装的装置直到其开始使用。
上述承载膜优选为由60微米的通用低密度聚乙烯制成。上述可拆卸地将上述元件固定到承载膜上的粘结剂优选为丙烯酸粘结剂。
在第二方面，上述元件永久固定在上述承载膜的一个表面上。上述元件最好是由溶剂改良的丙烯酸粘结剂等合适的粘结剂永久固定在承载膜的表面上。
上述承载膜由塑料，优选为能够做成中凸和凹陷形式、且不产生皱褶的防水塑料构成。尤其可以优选的是，上述承载膜由防水聚酯薄膜构成。
而且上述承载膜还可以是丙烯酸泡沫粘结剂。上述元件利用丙烯酸泡沫粘结剂的自然属性，永久粘接到上述丙烯酸泡沫粘结剂上。在深海领域中，上述丙烯酸泡沫粘结剂尤其适用。
上述接合元件最好是固定到上述承载膜上，从而形成一规则模式，最好是每一该规则模式都由小规则的间隙所环绕，从而形成一边界。上述边界最好不小于0.150mm，不大于0.4mm宽。接合元件的这些间隙使得上述承载接合元件的承载材料得以控制，从而涂覆安装到上述外壳上。
使用上述颗粒体时，上述颗粒体最好是可拆卸地固定到上述承载膜上，从而覆盖上述膜上的颗粒体。
上述装置可以设置为层状或条状形式。
上述承载膜设置有一在表面上并不承载上述接合元件的粘结剂。该粘结剂优选为溶剂改良的丙烯酸粘结剂。上述承载粘结剂的表面最好是由可拆卸衬带所覆盖，其可以保护粘结剂直到使用为止。
上述元件永久固定到承载膜上的设置以及设置有粘结表面的方法使得上述装置更加容易地应用在船只外壳上。
在第二方面，在制造和安装过程中，一保护膜可以通过合适的粘结剂，可拆卸地固定到承载上述元件的装置表面上。上述保护膜优选为由60微米的通用低密度聚乙烯制成。上述可拆卸地将上述保护膜固定到元件上的粘结剂优选为丙烯酸粘结剂。
根据上述元件是可拆卸地还是永久固定到上述承载膜上，上述承载接合元件的承载膜由合适的承载膜材料制成，该材料通过合适的粘结剂，具有固定在那里的铜或铜镍合金的连续膜。可以利用作为蚀刻溶液(蚀刻剂)的盐酸，尤其是耐酸油墨掩膜或耐光干燥膜，在铜镍材料上化学蚀刻而得到上述接合元件。上述耐酸油墨掩膜或耐光干燥膜具有所需的模式，并当上述盐酸化学溶解上述未保护的金属材料时，被用于铜或铜镍合金上，从而固定到上述承载膜上。
而且，上述接合元件模式可以由酸腐蚀，尤其是利用环氧基酸防腐剂覆盖上述铜或铜镍合金，以固定到上述承载膜上，并利用酸去掉所不需要的材料来得以完成。
也有可能通过挤压、冲压、辊压、磨削、电火花加工或铣削来制造上述装置。
上述装置包括一承载铜或铜镍合金颗粒体的承载材料，根据上述颗粒体是可拆卸地还是永久固定到承载膜上，该装置优选为利用将上述颗粒体施加到涂覆有合适粘结剂的承载膜表面而生成。振动承载膜可以去掉承载膜上多余的颗粒体。当承载膜从一第一辊子处展开，并在第二辊子处重复滚压时，上述颗粒体施加在上述承载膜上。
上述承载材料非常柔软，所以上述装置很适宜用于具有尖锐边缘或密合轮廓的船只外壳处理区域。
而且本发明还提供有一种用以处理船只在水下的外壳区域的方法，其包括将多个固定到承载膜上的铜或铜镍合金元件，应用到船只在水下的外壳区域，以使得上述元件彼此接触或基本接触。
在第一方面，上述应用于船只外壳的多层元件通过粘结剂可拆卸地固定到一承载膜上。使用多层材料可以有助于上述元件更易于安装。
上述多层元件可以直接应用到要涂覆的船只外壳区域上。最好是，上述外壳区域涂覆有合适的粘结剂，例如在用刷子、辊子或喷涂设备刷环氧基粘结剂之前，先涂覆的一层环氧基底漆。上述环氧基粘结剂可以是双酚A环氧基树脂和加合聚合胺反应，从而生成的一种柔性固化材料。除了将上述元件固定到船只外壳要涂覆的区域以外，对于腐烂、生锈、虫蛀和渗透，上述粘结剂还可以提供额外的保护。
上述多层元件可以利用和粘结剂相接触的元件挤压到上述粘结剂中。可以利用辊子在上述元件上施加压力，从而保证粘结力。
一旦上述粘结剂固化，可以剥落上述承载膜，使其离开上述涂覆有多个彼此接触或基本接触的元件的船只外壳。
上述元件还可以应用到模制外壳的区域。上述多层元件最好是设置在模子之内，上述元件朝向上述模子。多层元件可以利用热敏或压敏粘结剂(heat or pressure activated adhesive)保持在合适的位置。使用上述热敏或压敏粘结剂可以使得在活化上述粘结剂之前，可以重新定位所需的多层元件。
上述朝向模子的元件在进行模制工艺之前最好利用刷子、辊子或喷涂设备涂覆一层合适的粘结剂。一旦完成上述模制工艺，就可以去掉上述模子，使其离开粘接到上述模制船只外壳上的多层元件，随后剥落上述承载膜，使其离开涂覆有上述元件的船只外壳区域。
上述船只外壳区域可以利用包括有上述承载膜的上述装置进行处理，上述承载膜承载有上述接合元件，或者承载有上述颗粒体或上述两种形式装置的结合。更加优选的是，上述包括有承载颗粒体的承载膜的装置用于具有尖锐边缘或密合轮廓的船只外壳区域，上述包括有承载接合元件的承载膜的装置用于要涂覆的船只外壳的余下区域。
在第二方面，上述元件以层状形式应用到上述船只外壳区域，并通过粘结剂，永久固定到一承载膜的表面上。不承载上述元件的承载膜表面最好是设置有一种粘结剂，优选为被一种保护膜所涂覆。使用最好是具有粘结剂表面的上述多层材料，可以使得上述装置更易于安装。
上述多层元件可以直接应用到要涂覆区域上。优选的是，上述要涂覆的船只外壳区域应清洁干净，从而可以使得上述装置具有一良好的应用表面。
通过上述元件远离船只外壳，上述承载膜的粘结剂表面最好是被挤压到上述外壳上。可以利用辊子在多层元件上施加压力从而保证有足够的粘结力。
可以剥落覆盖上述装置的任一层保护膜，使其离开上述涂覆有多个彼此接触或基本接触元件的船只外壳区域。
上述元件还可以应用到模制外壳的区域。上述多层元件最好是设置在模子之内，上述元件朝向上述模子。多层元件可以利用热敏或压敏粘结剂保持在合适的位置。使用上述热敏或压敏粘结剂可以使得在活化上述粘结剂之前，可以重新定位所需的多层元件。
去掉覆盖上述承载膜的粘结剂表面的任一保护膜。一旦完成上述模制工艺，就可以去掉上述模子，使其离开粘接到上述模制船只外壳上的多层元件，随后剥落覆盖上述元件的任一保护膜，使其离开涂覆有上述元件的船只外壳区域。
上述船只外壳区域可以利用包括有上述承载膜的装置进行处理，上述承载膜承载有上述接合元件，或者承载有上述颗粒体或上述两种形式装置的结合。
在本发明的每一方面，上述元件之间的间隙优选为使用灌浆，尤其优选为环氧基树脂泥浆。
本发明进一步提供有一种具有水下寄生区域的物体，其中上述区域涂覆有多个由铜或铜镍合金形成的元件，该元件设置在上述物体的区域上，以使得它们彼此接触或基本接触。
下面将参考附图并通过实例来加以说明本发明的材料和利用的方式。其中：
图1示出了本发明装置的平面图；
图2示出了本发明替代装置的平面图；
图3示出了本发明第一方面中装置的剖面图；
图4示出了本发明第二方面中装置的剖面图。
图1示出了本发明的装置1的平面图。上述装置1包括一承载膜2和固定到承载膜2上的白铜90/10合金的多个六边形3。
白铜90/10合金组成为：
碳 最大0.05
钴 最大0.1
铁 1.0-2.0
锰 0.5-1.0
镍 9.0-10.0
亚磷 最大0.02
铅 最大0.02
硫磺 最大0.05
锡 最大0.03
锌 最大0.5
杂质 最大0.2
余下为铜
上述六边形3在承载膜2上成排放置，相比较于相邻一排，每排的六边形都相差半个六边形。上述六边形3在任一方向彼此间隔最大约0.4mm，从而在每一六边形3周边产生一边框4。上述六边形3从一侧到另一侧的宽度(w)为5mm，厚度为0.150mm。
图2示出了本发明的替换装置5的平面图。上述装置5包括一承载膜2，和多个固定到承载膜2上的白铜90/10合金(上述给定的成分)球形体7。上述球形体7利用合适的粘结剂固定到承载膜2上。
上述球形体7在承载膜2上任意设置，每一球形体都和相邻的球形体接触或基本相接触。上述球形体在任一方向彼此最大相隔0.4mm。上述球形体7的直径(d)为0.150mm。
如下所述，上述装置1可以由一承载膜2制成，该膜2具有一白铜90/10合金固定到其上的连续膜。可以利用具有所需模式的耐酸油墨掩膜或耐光干燥膜，通过作为蚀刻溶液(蚀刻剂)的盐酸，在铜镍材料上化学蚀刻而得到上述接合元件。上述蚀刻剂和上述用以将本发明中材料1固定到一物体上的环氧基树脂同粘接剂相兼容，在本发明实例中，上述物体为船外壳。
将上述承载膜2由辊子展开，并露出承载膜2的侧面，从而形成上述装置5，而该承载膜侧面用以承载将上述白铜90/10球形体7固定到承载膜的粘接剂。上述球形体7散置在承载有仅由重力影响的粘接剂的承载膜6侧面上。利用上述膜6的震动，可以从上述承载膜2上去掉多余的没有粘接上的球形体7。上述涂覆有球形体7的膜被再次卷起，储藏待用。
在余下的图3和4的说明中，六边形3的结构中包括球形体7。
在本发明的第一方面中，如图3所示，上述承载膜2由60微米的通用低密度聚乙烯制成，并在制造和安装过程中，在一用以在膜2上保持六边形3的表面2a上具有丙烯酸粘结剂。
在本发明的第二方面，如图4所示，承载膜2由防水聚酯薄膜制成，并在一用以在膜2上保持六边形3的表面2a上具有溶剂改良的丙烯酸粘结剂。上述膜2的另一面2b设置有溶剂改良的丙烯酸粘结剂，用以将上述装置固定到船只外壳上。还设置有由通用低密度聚乙烯制成的保护膜10，可以通过丙烯酸粘结剂可拆卸的固定到上述六边形3上。还设置有一保护膜11，用以可拆卸地固定到上述表面2b上，并设有保护丙烯酸粘结剂直到装置用完为止的粘结剂。
本发明的装置可以应用到现有的船只外壳上，从而避免将来需要防垢的需求，还可以在制造的时候就固定到新船只的外壳上。
为了将装置1，5应用到现有的船只外壳上，对于每一装置都可以使用同一方法。
在上述第一方面中，首先将上述外壳清洁干净，去掉所有的寄生水生生物。利用刷子在加载时水线上方60mm的外壳上刷上环氧基底漆。当上述底漆固化后，用刷子在外壳上刷上环氧基粘结剂。然后将片状装置1，5以及上述和粘结剂相接触的白铜90/10元件3，7安装到上述外壳上。利用辊子施加压力以保证上述元件3，7应用到上述外壳的粘结剂上。一旦上述粘结剂固化，就可以从元件3，7上剥落上述承载膜2，而得以去掉，以使得离开上述彼此接触或基本接触的白铜90/10元件3，7所覆盖的船只外壳。
当将上述装置1，5应用到具有模制外壳的新船只时，上述模子的制备和通常一样。可以通过船舶设计师，来提出上述装置1，5如何在上述模子中切割、定位，以覆盖整个船只外壳的计划。
上述制备的模子涂覆有低粘度热量感应粘结剂(low tack heatsensitive adhesive)，在承载膜2接触上述粘结剂的时候，可以使得多层装置1，5得以定位，如果有必要可以再定位，以及在上述模子内保持合适的位置。一旦上述的多层装置1，5得以正确定位，就可以应用一低热源，通过辊子将上述多层装置1，5挤压进上述模子。
然后用刷子在上述装置1，5、白铜90/10元件3，7的外露表面上刷上环氧基底漆，使得该底漆随着所用的环氧基粘结剂而固化。然后，利用常规方式模制成型上述外壳。
当完成上述外壳的模制成型后，从上述模子中退出来。可以用水将上述外壳从模子中去掉。然后可以剥落上述承载膜2，离开上述涂覆有彼此接触或基本接触的白铜90/10元件3，7的新模制外壳。
在处理现有或新船只外壳中，承载上述白铜90/10元件7的装置5通常应用到具有尖锐边缘或密闭轮廓的外壳区域上。将元件7粘接在承载膜6上可以使得上述装置5更加柔软，从而更容易用在上述区域内。承载粘接到承载膜2的接合六边形3的装置1通常应用到更大以及更易于进入的船只外壳区域。
在第二方面，首先将上述外壳清洁干净，去掉所有的寄生水生生物。随后去掉上述保护层11，露出上述表面2b的上述溶剂改良丙烯酸粘结剂，利用和外壳接触的表面2b将装置粘在外壳上，从而以层状形式将装置1，5应用到上述外壳上。利用辊子施加压力以保证上述元件3，7应用到上述外壳的粘结剂上。之后，可以从元件3，7上剥落上述保护层10，离开上述涂覆有彼此接触或基本接触的白铜90/10元件3，7的外壳。
当将上述装置1，5应用到具有模制外壳的新船只时，上述模子的制备和通常一样。可以通过船舶设计师，来提出上述装置1，5如何在上述模子中切割、定位，以覆盖整个船只外壳的计划。
上述制备的模子涂覆有低粘度热量感应粘结剂，在承载膜2，6接触上述粘结剂的时候，可以使得多层装置1，5得以定位，如果有必要可以再定位，以及在上述模子内保持合适的位置。一旦上述的多层装置1，5得以正确定位，就可以应用一低热源，通过辊子将上述多层装置1，5挤压进上述模子。
可以将上述保护层11从承载膜表面2b上拆除，从而露出上述溶剂改良粘接剂。随后，利用常规方式模制成型上述外壳。
当完成上述外壳的模制成型后，从上述模子中退出来。可以用水将上述外壳从模子中去掉。然后可以剥落上述保护膜10，露出元件3，7，从而留下上述涂覆有彼此接触或基本接触的白铜90/10元件3，7的新模制外壳。