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聚焦海洋新材料關注防護新技術
——2015第二屆海洋材料腐蝕與防護大會

2015年12月4~6日,2015第二屆海洋材料腐蝕與防護大會在北京成功召開。本次會議由中國腐蝕與防護學會主辦,由國家材料環境腐蝕平臺、北京科技大學腐蝕與防護中心、南京工業大學先進金屬材料研究院、中科院寧波材料技術與工程研究所等9家單位承辦。隨著我國海洋強國戰略和“一帶一路”戰略的實施以及國家對發展海洋經濟的重視,海洋產業成為新興產業領域重要且活躍的一員,在帶動經濟發展方面被寄予厚望。海洋新材料是海洋產業的基礎和支撐,目前海洋新材料及嚴峻的腐蝕和生物污損問題嚴重制約了海洋裝備和海洋工程技術發展。海洋材料腐蝕與防護大會于2014年12月舉辦第一屆,旨在把握海洋新材料發展最新動態,探討海洋材料的腐蝕問題,促進海洋新材料研發和腐蝕防護技術進步。
出席本次大會開幕式的有:大會主席西北有色金屬研究院名譽院長周廉院士,大會主席中國工程院化工、冶金與材料學部主任薛群基院士,中國石油天然氣集團公司管材研究所李鶴林院士,武漢鋼鐵(集團)公司研究院常務副院長毛新平院士,中國腐蝕與防護學會榮譽理事長陳光章研究員,以及海洋新材料及腐蝕與防護領域的高校、科研院所知名學者、青年學生,企業領導及科研人員近500余人。會議開幕式由中國腐蝕與防護學會副理事長、秘書長李曉剛教授主持,周廉院士、薛群基院士分別就即將到來的十三五期間的海洋材料發展作了展望。隨后王福會研究員代表中國腐蝕與防護學會致歡迎辭。
周廉院士表示,會議參會人數眾多,體現了海洋材料腐蝕與防護技術在國內受到廣泛關注、研究活躍,十分可喜。目前來看,十三五期間國家已在海洋材料方面有所布局,希望通過此次研討會,參會人員探討海洋材料戰略發展方向,尋求合作,聯合申請海洋材料重要項目,共同努力推進海洋材料發展。他指出,海洋材料及腐蝕與防護技術是全球性關鍵課題,同時最根本的是要支撐海洋工程、裝備等應用,希望會議今后在國際性和吸引應用單位參與方面有更大發展。
薛群基院士指出,海洋戰略與國家全球政治格局、國防、經濟等密切相關,國家非常重視。目前我國海洋材料研究、開發比較碎片化,腐蝕與防護技術是發展海洋材料的關鍵問題之一,希望政府、研究機構等各界共同努力,在十三五期間建立起中國海洋材料體系和腐蝕與防護技術體系,加強我國在海洋和海洋工程、裝備的話語權。期間,各單位關鍵是要找準自身的優勢和突破點,同時注重合作共贏,通過協同創新、建設好各方面平臺推動我國海洋材料發展。
大會邀請了海洋新材料及腐蝕與防護領域16位知名學者、專家作了精彩報告,他們或代表國內相關領域最先進研發水平,報告了最前沿研究成果;或全面、權威分析了行業發展關鍵問題和未來趨勢。
北京科技大學喬利杰教授的報告題為“膜與應力腐蝕”,介紹了腐蝕產物膜的附加應力這一關鍵微觀現象及其對應力腐蝕裂紋形核的影響,指出由于腐蝕產物膜相對基體金屬來講一般屬于脆性膜,脆性膜的破裂會導致延性基體也發生脆性開裂,使得裂紋容易在韌性材料中形核,最終使得材料過早失效。西北有色金屬研究院趙永慶研究員詳細介紹了其單位自主設計和建立的海洋環境材料試驗平臺的結構和參數,利用該平臺準確測定了不同流速下鈦泵、鈦閥、鈦冷凝器等的腐蝕行為,表明鈦合金材料及相應的部件具有優良的耐海水腐蝕能力。該試驗平臺的設計、評估工作可能為未來更大海洋環境材料試驗平臺的建立提供參考。隨著海水深度的增加,靜水壓力、溶解氧、溫度、流速等一系列因素發生變化,導致深海腐蝕成為更復雜的腐蝕問題。中國科學院金屬研究所王福會研究員作了題為“材料深海腐蝕與防護的關鍵問題”的報告,介紹了在深海環境中材料的失效機制、高效犧牲陽極和長壽命化學鍵合重防腐涂料開發及涂層壽命預測方法方面的最新研究成果。北京科技大學李曉剛教授指出,材料在海洋全浸區和薄液區(大氣環境中)的腐蝕存在很大差異,海洋大氣下材料應力腐蝕(SCC)目前研究較少,進展緩慢。報告介紹到海洋平臺大量使用的E690鋼在海洋薄液環境下具有明顯的SCC敏感性,另大氣環境中SO2污染對E690鋼的SCC機理和敏感性有重要影響。海軍裝備研究院方志剛研究員在題為“艦船腐蝕控制系統工程的形勢和要點”的報告中指出,搞好船舶裝備的防腐蝕工作對社會、軍事、經濟意義重大。報告探討了我國當前艦船腐蝕控制技術研究與國外存在的差距和未來發展方向。廈門雙瑞船舶涂料有限公司總經理、中國船舶重工集團公司第七二五研究所研究員吳建華在報告中指出,隨著國內外環保法規的進一步嚴格,尤其是對VOCs排放的嚴格限制,使得涂料行業面臨挑戰和機遇,環保化涂料的產品和涂裝方法是涂料行業發展的必然方向。報告介紹了其單位率先在水性化、高固體分、節能減阻3類環保化海洋涂料方面取得的前沿成果。

中南大學李周教授的報告展示了通過雙級時效等組織控制方法提高超高強耐磨銅合金耐蝕性能的成果和機理,其對合金組織與耐蝕性能關系的研究為提高材料本身耐蝕性能提供了理論積累和借鑒。清華大學白新德教授的報告題為“核材料腐蝕與延壽”。他指出,隨著第三代、第四代壓水堆核電站(廠)的發展和對核電站壽期延長、運行換料周期延長的要求,核電站(廠)的材料的腐蝕與老化防護工作形勢嚴峻,備受重視。報告列舉了核電站(廠)防輻射關鍵材料、材料老化的控制點和具體實例。中國科學院海洋研究所張盾研究員分享了針對橋梁碼頭、海洋平臺、船舶、清潔能源、海底管道等6個海洋產業的生物腐蝕及防護現狀進行調研的結果,為研究人員的選題、項目申報提供了參考。同時展示了海洋環境中典型腐蝕微生物硫酸鹽還原菌(SRB)對Q235碳鋼腐蝕的實驗室基礎研究成果。北京化工大學左禹教授介紹了利用電沉積方法在不銹鋼表面制備鈀系合金薄膜的技術,通過表面鍍鈀層促進了不銹鋼的鈍化,解決了不銹鋼在非氧化性介質中表面鈍化膜不穩定、耐蝕性降低的問題。目前該技術已取得工程規模化應用,證明能夠有效延長不銹鋼在特定高溫、強還原性腐蝕介質中的服役性能。廈門大學林昌健教授的報告介紹了其對不銹鋼鈍化膜組分、結構及耐腐蝕行為等進行的大量綜合研究,提出了增厚、多層、功能化鈍化膜改性技術和鈍化膜缺陷消除技術,大幅度提高了不銹鋼耐腐蝕性。同時發明了電化學刷處理技術,相比常規表面處理技術,實現了工業現場對不銹鋼大型設備、大型工件的直接處理,并列舉了規模化應用實例。中國特種設備檢測研究院總工程師壽比南的報告題為“我國承壓設備的腐蝕與防護工程研究展望”,他指出隨著承壓設備的大型化、高參數化和復雜化,腐蝕控制問題日益嚴峻。同時承壓設備工作環境復雜,多元素、多介質交互作用,防腐是復雜的工程問題。他建議采用實驗室聯盟的形式共同進行工程化研究,實現行業安全與個體需求的協同發展。海洋化工研究院有限公司總工程師桂泰江在報告中回顧了中國防污涂料100年發展歷程,指出當年在海軍需求的推動下,成立的“418”船舶涂料科研協作組成果突出,這種國家牽頭的科技攻關思路在目前也可以參考;中國的涂料市場現在主要被跨國船舶涂料公司壟斷,本土行業的主要問題是創新不足、欠缺系統性和完整性、技術和產業的脫節,呼吁國內船廠應該支持本土涂料技術研發和應用。中國科學院寧波材料技術與工程研究所王立平研究員的報告題為“若干海洋功能防護新材料研究”,介紹了在海洋裝備動態磨損腐蝕機制、石墨烯重防腐涂料方面的創新研究工作和應用成果。
由全國材料環境腐蝕試驗站網發展而來的國家材料環境腐蝕平臺,已經積累了大量的我國大氣、土壤和水環境等自然環境中材料腐蝕數據和環境因素數據,完成了全球范圍最大規模的腐蝕投樣及數據積累工作。平臺主任李曉剛教授根據全球科技和社會發展需求,在《Nature》雜志上提出并闡述了“腐蝕大數據”的原創概念,得到國際范圍內的關注和認可。鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所韓冰研究員探討了海洋環境中腐蝕數據積累及規律研究方面存在的問題、解決辦法。相信不斷發展的腐蝕數據庫及廣泛共享、工程應用將助力科研人員戰勝海洋腐蝕。中國科學院金屬研究所鄭玉貴研究員在報告中展示了材料在流動條件下的損傷問題的嚴重性和重要性。流動條件下材料的損傷是機械損傷和電化學腐蝕協同作用的結果,涉及材料學、電化學、流體力學和摩擦磨損等多學科交叉,具有復雜性,而這方面研究還比較薄弱,相關概念和術語描述不統一。他指出材料在流動條件下的損傷機理研究任重道遠、刻不容緩。
6日,100余位國內海洋材料及腐蝕與防護領域的學者、企業科研人員分海洋材料腐蝕行為及機理、海洋工程新材料耐蝕性能、海洋工程材料防護技術、海洋裝備腐蝕與防護、核電海洋腐蝕及防護5個分會場作了學術報告,報告了海洋材料及腐蝕、防護技術研發的最新趨勢,展示了團隊的最新研究成果。
十三五期間,海洋產業和海洋材料將迎來巨大發展空間。海洋材料腐蝕與防護大會是廣大海洋材料科技人員和防腐工作者自己的專業性大會,得到中國工程院院士、行業專家的關注和支持,國內相關科研人員、產業人員和應用單位積極參與,提供了良好的交流、學習平臺。隨著會議國際化、產學研用各方廣泛參與,此系列會議必將推動我國海洋材料及腐蝕與防護技術快速發展。
(本刊通訊員惠瓊)