引領海洋腐蝕行業創新的五大研究

 

  多重環境因素耦合作用下材料腐蝕電化學機理與規律研究。 

       在大量積累我國海洋大氣和海水（飛濺、淺海、深海）環境因素數據和海洋典型金屬材料（低合金高強鋼、新型不銹鋼等）腐蝕數據的基礎上，明確多重動態海洋環境因素對金屬材料腐蝕行為的作用規律；開展多因素（含鹽量、壓力、流速、溶解氧、溫度等）作用下模擬海洋環境的腐蝕試驗，研究海洋環境動態變化對材料腐蝕的影響規律；開展多因素作用下模擬海洋大氣環境的腐蝕試驗，研究海洋大氣環境動態變化對材料腐蝕的影響規律；研究金屬在高濕熱的鹽、水蒸汽共存的氧化氣氛中化學氧化動力學規律，研究動態薄液膜下金屬電化學腐蝕機制，闡明電化學反應與化學反應交互作用機制；開展海洋材料應力腐蝕和氫致開裂研究，特別是深海環境，海水壓力作用對應力腐蝕開裂的影響，在不同靜水壓力下應力腐蝕和氫致開裂等研究；分析材料在海洋環境腐蝕過程中的電極反應過程和微區電化學特征，發展和完善海洋環境下材料腐蝕過程的電極動力學理論，建立適合于海洋環境的微區電化學檢測的新理論和新技術。

 

    復雜海洋環境下材料磨蝕行為研究

       采用實驗室模擬和現場試驗相結合手段，研究海洋環境腐蝕和流體沖刷耦合作用下，海洋工程材料的磨蝕行為。發展常壓和高壓模擬海洋環境、同時實現動態摩擦與電化學腐蝕參數的原位測量的摩擦學試驗研究新方法，在此基礎上，通過改變摩擦副材料、運動條件、壓力條件等關鍵因素，比較磨損與腐蝕的交互作用的數據變化量，研究多種海洋裝備金屬和非金屬摩擦副材料的在模擬復雜海洋環境下的磨蝕行為，研究環境- 腐蝕- 磨損耦合機制，掌握多因素作用下材料的損傷失效行為和過程，分析腐蝕量及磨損量的變化規律，依據2016年1月 第1期 總第33期37材料損失程度劃分不同區域進行損傷機理分析，了解不同材料在海水中的腐蝕及磨損特性，通過廣泛的數據積累繪制出典型耐海水腐蝕材料的環境- 磨蝕關系圖，總結出規律并形成海洋環境中的材料磨蝕新理論，提出嚴酷或極端海洋環境下的運動配副原則，為復雜海洋環境摩擦學材料的設計制備和應用奠定基礎。

 

    海洋生物附著和微生物腐蝕行為研究

       海洋生物污損和微生物腐蝕是最具有海洋特質的腐蝕形式，其機理有相似之處，都是由于海洋生物在工程材料表面粘附引起的。首先，研究污損生物在海洋工程材料表面的競爭吸附行為。通過模擬生物膜的形成過程，探討環境因素對生物膜形成的影響規律，闡明在不同表面特性的工程材料表面生物膜的行成、結構及其發展機制，揭示生物膜形成與發展的影響因素，明確生物膜對宏觀生物附著的影響機制；通過改變典型宏觀污損生物的幼蟲在附著、變態過程中的環境因素，結合微觀表面分析等手段，確定污損生物在材料表面固化結合過程中的化學作用機制，查明生物－材料－海水多重界面作用下的競爭關系；通過查清生物黏附蛋白在界面結合中的關鍵特征組分，建立對其固化結合具有特異干擾作用的防污酶抑制方法。其次，研究海洋環境下微生物- 電化學交互作用機制。研究海洋環境微生物（硫代謝菌、鐵代謝菌）在典型金屬表面的附著過程及作用機制，建立微生物對在不同材料表面附著動力學模型。在微尺度下研究微生物腐蝕材料表面局部電化學反應過程，通過研究微生物活動與材料表面電化學性質的相關性，揭示微生物活動對材料腐蝕過程中局部電極反應過程影響機制，提出微尺度下微生物腐蝕作用模型，從分子水平揭示典型腐蝕微生物在材料表面的腐蝕作用過程。

 

    海工用防污、防腐新型長效功能涂層的制備與性能研究

       在海洋防護涂層各種損傷失效機理的研究基礎上，從防護涂層微觀結構、化學組分、界面化學、電化學等角度來探索阻隔與預防各種腐蝕、損傷、失效因素的增強機制，通過對溶膠- 凝膠自組裝涂層功能設計及其協同效應、納米復合技術及多層結構涂層等方面的研究， 探索在涂層結構致密性、隔水機制、基底潤濕性、反應誘導相分離、功能性填料協同作用等方面的效能增強機制，并通過海洋環境模擬評價試驗與海洋現場試驗平臺的搭建等來評價防護涂層的服役效能，發展適用于海洋工程領域的長效防護涂層材料，并進行初步的應用研究，取得示范性結果。

 

    材料組織結構對其耐蝕性能的影響及新材料研發

       研究海洋材料強度級別、合金元素、表面防護、載荷因素、鋼板厚度對其腐蝕的影響規律，提出高強高耐蝕性海洋鋼鐵工程材料的設計方法；研究合金化設計在深海環境下多因素腐蝕鈍化成膜及表面膜再修復及其穩定性控制；研究氮合金化對深海環境腐蝕性能的影響機制，研究高鉬合金化對超級奧氏體不銹鋼的腐蝕行為，構建深海鉆采等深海工程用耐蝕承力結構特種不銹鋼材料體系，研究深海工程用超級不銹鋼的強化析出方式與深海環境下高壓環境因素下的腐蝕行為。