引领海洋腐蚀行业创新的五大研究

 

  多重环境因素耦合作用下材料腐蚀电化学机理与规律研究。 

       在大量积累我国海洋大气和海水（飞溅、浅海、深海）环境因素数据和海洋典型金属材料（低合金高强钢、新型不锈钢等）腐蚀数据的基础上，明确多重动态海洋环境因素对金属材料腐蚀行为的作用规律；开展多因素（含盐量、压力、流速、溶解氧、温度等）作用下模拟海洋环境的腐蚀试验，研究海洋环境动态变化对材料腐蚀的影响规律；开展多因素作用下模拟海洋大气环境的腐蚀试验，研究海洋大气环境动态变化对材料腐蚀的影响规律；研究金属在高湿热的盐、水蒸汽共存的氧化气氛中化学氧化动力学规律，研究动态薄液膜下金属电化学腐蚀机制，阐明电化学反应与化学反应交互作用机制；开展海洋材料应力腐蚀和氢致开裂研究，特别是深海环境，海水压力作用对应力腐蚀开裂的影响，在不同静水压力下应力腐蚀和氢致开裂等研究；分析材料在海洋环境腐蚀过程中的电极反应过程和微区电化学特征，发展和完善海洋环境下材料腐蚀过程的电极动力学理论，建立适合于海洋环境的微区电化学检测的新理论和新技术。

 

    复杂海洋环境下材料磨蚀行为研究

       采用实验室模拟和现场试验相结合手段，研究海洋环境腐蚀和流体冲刷耦合作用下，海洋工程材料的磨蚀行为。发展常压和高压模拟海洋环境、同时实现动态摩擦与电化学腐蚀参数的原位测量的摩擦学试验研究新方法，在此基础上，通过改变摩擦副材料、运动条件、压力条件等关键因素，比较磨损与腐蚀的交互作用的数据变化量，研究多种海洋装备金属和非金属摩擦副材料的在模拟复杂海洋环境下的磨蚀行为，研究环境- 腐蚀- 磨损耦合机制，掌握多因素作用下材料的损伤失效行为和过程，分析腐蚀量及磨损量的变化规律，依据2016年1月 第1期 总第33期37材料损失程度划分不同区域进行损伤机理分析，了解不同材料在海水中的腐蚀及磨损特性，通过广泛的数据积累绘制出典型耐海水腐蚀材料的环境- 磨蚀关系图，总结出规律并形成海洋环境中的材料磨蚀新理论，提出严酷或极端海洋环境下的运动配副原则，为复杂海洋环境摩擦学材料的设计制备和应用奠定基础。

 

    海洋生物附着和微生物腐蚀行为研究

       海洋生物污损和微生物腐蚀是最具有海洋特质的腐蚀形式，其机理有相似之处，都是由于海洋生物在工程材料表面粘附引起的。首先，研究污损生物在海洋工程材料表面的竞争吸附行为。通过模拟生物膜的形成过程，探讨环境因素对生物膜形成的影响规律，阐明在不同表面特性的工程材料表面生物膜的行成、结构及其发展机制，揭示生物膜形成与发展的影响因素，明确生物膜对宏观生物附着的影响机制；通过改变典型宏观污损生物的幼虫在附着、变态过程中的环境因素，结合微观表面分析等手段，确定污损生物在材料表面固化结合过程中的化学作用机制，查明生物－材料－海水多重界面作用下的竞争关系；通过查清生物黏附蛋白在界面结合中的关键特征组分，建立对其固化结合具有特异干扰作用的防污酶抑制方法。其次，研究海洋环境下微生物- 电化学交互作用机制。研究海洋环境微生物（硫代谢菌、铁代谢菌）在典型金属表面的附着过程及作用机制，建立微生物对在不同材料表面附着动力学模型。在微尺度下研究微生物腐蚀材料表面局部电化学反应过程，通过研究微生物活动与材料表面电化学性质的相关性，揭示微生物活动对材料腐蚀过程中局部电极反应过程影响机制，提出微尺度下微生物腐蚀作用模型，从分子水平揭示典型腐蚀微生物在材料表面的腐蚀作用过程。

 

    海工用防污、防腐新型长效功能涂层的制备与性能研究

       在海洋防护涂层各种损伤失效机理的研究基础上，从防护涂层微观结构、化学组分、界面化学、电化学等角度来探索阻隔与预防各种腐蚀、损伤、失效因素的增强机制，通过对溶胶- 凝胶自组装涂层功能设计及其协同效应、纳米复合技术及多层结构涂层等方面的研究， 探索在涂层结构致密性、隔水机制、基底润湿性、反应诱导相分离、功能性填料协同作用等方面的效能增强机制，并通过海洋环境模拟评价试验与海洋现场试验平台的搭建等来评价防护涂层的服役效能，发展适用于海洋工程领域的长效防护涂层材料，并进行初步的应用研究，取得示范性结果。

 

    材料组织结构对其耐蚀性能的影响及新材料研发

       研究海洋材料强度级别、合金元素、表面防护、载荷因素、钢板厚度对其腐蚀的影响规律，提出高强高耐蚀性海洋钢铁工程材料的设计方法；研究合金化设计在深海环境下多因素腐蚀钝化成膜及表面膜再修复及其稳定性控制；研究氮合金化对深海环境腐蚀性能的影响机制，研究高钼合金化对超级奥氏体不锈钢的腐蚀行为，构建深海钻采等深海工程用耐蚀承力结构特种不锈钢材料体系，研究深海工程用超级不锈钢的强化析出方式与深海环境下高压环境因素下的腐蚀行为。