寧波材料所承擔(dān)的“海洋工程裝備材料腐蝕與防護關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)研究”取得重要進展
以中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所為項目依托單位,國家重大基礎(chǔ)研究計劃(973項目)“海洋工程裝備材料腐蝕與防護關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)研究”(項目編號2014CB643300),通過北京科技大學(xué)、中科院金屬所、上海海事大學(xué)、中科院海洋所、鋼鐵研究總院和中船重工第725研究所等六個課題近兩年的協(xié)同研究工作,取得了豐碩的研究成果,于2015年10月順利通過了科技部的中期驗收。
項目的研究工作圍繞著“多重海洋環(huán)境因素下材料腐蝕及損傷的力學(xué)-電化學(xué)交互作用機理與規(guī)律”、“高溫高濕海洋環(huán)境下材料腐蝕的化學(xué)-電化學(xué)相互作用機理與規(guī)律”、“海洋環(huán)境中生物在材料表面的粘附與微生物腐蝕機理”和“深海和高濕熱環(huán)境下新型耐蝕耐磨金屬和防護材料的結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控”等四個關(guān)鍵科學(xué)問題,開展全方位的研究。
項目基于大量實驗研究數(shù)據(jù),首次闡明了海洋大氣腐蝕、海水環(huán)境腐蝕、海洋微生物腐蝕、海洋生物腐蝕等我國海洋環(huán)境腐蝕的四個新規(guī)律; 提出建立了中高溫鹽水蒸氣共存環(huán)境中合金的化學(xué)-電化學(xué)協(xié)同腐蝕機理、我國海洋大氣環(huán)境腐蝕機理、海洋大氣和飛濺帶的環(huán)境腐蝕應(yīng)力機理、深海環(huán)境腐蝕機理、海水環(huán)境中硫酸鹽還原菌作用腐蝕機理、基于藤壺的海洋生物污損分子動力學(xué)機理等六個理論新認(rèn)識。在新型耐蝕鋼種研發(fā)、南海島礁防腐蝕設(shè)計指導(dǎo)和動態(tài)耐磨防腐涂層應(yīng)用、文昌航天發(fā)射場腐蝕綜合治理和泰國腐蝕普查等4項重要工程中獲得應(yīng)用。
項目已在國內(nèi)外期刊雜志上發(fā)表論文112篇,包括在國際上發(fā)表的30多篇高水平論文;申報發(fā)明專利38項;出版專著2部。其中,首席科學(xué)家李曉剛教授所領(lǐng)導(dǎo)的跨寧波材料所和北科大研究團隊,提出的腐蝕大數(shù)據(jù)原創(chuàng)性概念及其處理流程和實踐,在世界頂級科學(xué)雜志《Nature》上發(fā)表(Nature,527,41-442,2015),這是中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所和北京科技大學(xué)在基礎(chǔ)研究上取得的重大突破。另外,中科院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點實驗室宋振綸研究員團隊還首次發(fā)現(xiàn)一種名為新喀里多尼亞弧菌(Vibrio neocaledonicus sp)的海洋細菌,可在金屬表面形成具有高度緩蝕作用的生物膜,使普碳鋼的腐蝕速度降低60倍,該細菌的高緩蝕特性,可為未來金屬材料防護技術(shù)的開發(fā)提供新思路。目前海洋重點實驗室在薛群基院士的帶領(lǐng)下,重點圍繞973項目和其他海洋領(lǐng)域重要課題,形成了由2國家優(yōu)秀青年基金獲得者等組成的84人創(chuàng)新團隊,具備了完善的腐蝕磨損評價與機理研究平臺、海洋材料分析和表征平臺和海洋材料服役綜合評價平臺。
經(jīng)過兩年的研究工作,這些成果不僅為項目完成五年預(yù)期目標(biāo)打下了堅實的理論依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ),而且已形成了系列化工程應(yīng)用范例的應(yīng)用出口。中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所將會同其他單位,協(xié)同合作,在后續(xù)三年的研究工作中更加出色地完成項目各項任務(wù)。
(表面事業(yè)部 趙文杰)