多年來，北京化工大學一直是中國腐蝕與防護學會的副理事長單位之一。記者了解到，北京化工大學也是中國腐蝕與防護學會非金屬材料專業委員會的掛靠單位，該校材料腐蝕與防護學科轄材料保護研究所和金屬表面工程系，是材料電化學過程與技術北京市重點實驗室和先進功能高分子材料教育部重點實驗室的重要組成部分。日前，記者有幸采訪到北京化工大學左禹教授，聽他講述了北京化工大學材料腐蝕與防護學科的發展現狀。

北京化工大學

    記者：請您簡單概括介紹下北京化工大學材料腐蝕與防護學科的整體情況。

    左教授：北京化工大學材料腐蝕與防護學科始建于1970 年，經過幾十年的發展，學科擁有電化學交電化學測試系統工程現場進行船舶涂層服役性能測試顯微硬度儀流阻抗測試儀、慢拉伸應力腐蝕試驗機、多用途微弧氧化電源、原子力顯微鏡、掃描電化學顯微鏡、多功能磁控濺射儀、鹽霧腐蝕試驗機、傅里葉變換紅外光譜儀、高溫高壓釜等各種腐蝕試驗裝置多臺套，在材料腐蝕研究方面的研究手段達到國內先進水平。

    近年來，本學科承擔了包括國家自然科學基金重點/ 面上項目、國家科技支撐計劃、863、973、國家科技攻關、國防基礎研究、預研、科工局配套等大量國家、部委及企業的各類科研項目，獲得國家技術發明二等獎和國家科技進步二等獎各1 項，省部級科技進步獎十余項，獲授權發明專利數十項。在國內外科技期刊上發表論文數百篇，其中SCI 收錄論文200 余篇。

    顯微硬度儀

    電化學測試系統

    工程現場進行船舶涂層服役性能測試

    記者：學科的發展離不開“人才”，請簡單介紹一下學科的師資情況和人才培養情況。

    左教授：目前，北京化工大學材料腐蝕與防護學科已經形成了系統培養腐蝕與防護學科學士、碩士、博士、博士后的完整的人才培養體系。目前有在編教師13 人，其中教授7 人、副教授3 人。本學科教師學術交流廣泛，同國內外許多高校和研究院所建立了密切的聯系與合作關系。

    人才培養方面，目前本學科“材料科學與工程”專業每年招收本科生150 人，大約50% 為“材料環境失效控制與表面工程”方向。本專業的本科生一次就業率和考研率一直位居全校各專業的前列，近三年有超過50% 的本科生考上研究生或出國繼續深造。本學科方向每年招收碩士、博士研究生40 人左右，畢業后大部分都在國家或北京市的重點企、事業單位工作。

    記者：北京化工大學材料腐蝕與防護學科近年的主要研究方向有哪些？

    左教授：近年的主要研究方向有六個：1、工業水腐蝕控制與節水、節能技術；2、材料表面保護新技術研究；3、石油、石化裝置腐蝕控制技術研究；4、先進涂料開發及涂層性能檢測技術研究；5、小孔腐蝕早期的萌生與發展機制及孔蝕預測研究；6、文物保護及防腐蝕技術。

    其中，在工業水腐蝕控制與節水、節能技術方面，本學科在工業鍋爐的緩蝕、阻垢技術及循環冷卻水處理技術領域的研究居國內領先水平。近年間重點研究了緩蝕劑、阻垢劑在金屬表面的吸附和作用機制及其對金屬材料環境失效行為的影響，以及在材料表面保護、工業設備清洗和工業水處理等方面的應用新技術，其中熱水鍋爐緩蝕阻垢技術、綠色緩蝕劑聚環氧琥珀酸的制備技術已在多家企業得到應用。特別是首次提出并發展了循環冷卻水零排污處理技術、零排污蒸汽發生技術、多種廢水的零排污處理技術及其集成成套技術，提升了相關產業技術水平，對保護環境以及解決水資源枯竭問題具有重要意義。基于鍋爐循環水零排污技術形成的系列技術用于工業鍋爐的節水和排污治理取得了重大效益，該成果2007 年獲國家技術發明二等獎。

    記者：材料表面保護新技術研究進展如何？

    左教授：學科主要研究利用各種化學和電化學方法在材料表面制備具有特殊力學、化學或功能性的表面膜層的技術，重點在鋁合金陽極氧化和稀土轉化膜制備技術，金屬表面電化學退火處理新技術，不銹鋼表面鈍化及化學鍍技術等方面。例如不銹鋼大面積電刷鍍技術：不銹鋼的耐蝕性取決于其表面的鈍化性能，鈍化膜需要在氧化性環境中才能穩定存在，因此不銹鋼在非氧化性或還原性環境例如高溫稀硫酸、高溫乙酸等介質中，由于表面的鈍化膜不穩定，耐蝕性很差。本學科研究開發了在奧氏體不銹鋼表面通過電刷鍍大面積制備鈀、鈀- 銅和鈀- 鉻合金薄膜的工藝技術，鍍膜厚度可以在0.5-3μm 之間控制，膜均勻致密，具有良好的結合力和抗沖擊性能。該技術可以使不銹鋼在非氧化性腐蝕介質中耐蝕性大幅提高，并且能夠對在用的舊不銹鋼設備進行表面處理和現場施工，已獲得3 項國家發明專利，并在數家企業實現了工程化應用。

STM-SRET

微弧氧化電源

多功能磁控濺射儀

傅里葉變換紅外光譜儀

    記者：北京化工大學材料腐蝕與防護學科在石油、石化裝置腐蝕控制技術研究方面做了哪些工作？

    左教授：石油、石化系統材料腐蝕機制與控制技術是本學科的重點方向之一。近年本學科承擔了國家重大科技專項“大型油氣田及煤層氣開發”中的“高含硫氣田集輸工藝與安全控制技術”及多項企業的腐蝕控制項目，例如大慶油田含二氧化碳氣井腐蝕規律及防護措施優選評價研究、普光氣田集輸管網緩蝕劑研究、寶浪油田污水腐蝕機理研究與防護技術開發、塔里木油田迪娜作業區緩蝕劑研發、烏石化601 塔腐蝕控制、塔里木油田壓力容器選材腐蝕試驗等，為企業解決了難題。開發的多種含硫化氫及二氧化碳的油氣田用緩蝕劑在國內各大油田和海外油田生產中得到了廣泛應用，取得了良好的經濟效益和社會效益。

    記者：在先進涂料開發及涂層性能檢測技術研究方面，北京化工大學材料腐蝕與防護學科近年重點開展了哪幾個方面的研究？請您詳細介紹一下相關情況。

    左教授：主要有三個方面：

    1、鎂合金專用高性能耐蝕涂層研究：鎂合金的耐蝕性不佳是在許多場合影響其發揮性能的主要因素，針對鎂合金腐蝕的機理，研究開發了對鎂合金具有陰極保護、屏蔽和緩蝕等多種防護功能的新型耐蝕涂層，顯著提高了涂層對鎂合金的保護能力。

    2、反應堆壓力容器用耐高溫防腐涂層研究： 根據反應堆壓力容器使用的特殊要求，研制適用于反應堆壓力容器外表面的耐高溫（350℃）、耐濕熱、耐輻照（1.6×106Gy）、抗熱沖擊、長壽命的防腐油漆及涂漆工藝技術，以保證反應堆壓力容器外表面漆料在反應堆運行期間具有良好的防腐功能，避免油漆脫落產生環境的放射性污染。

    3、涂層服役性能評估與失效傾向預測技術研究：涂層是各類裝備必備的外保護層，但在服役過程中， 涂層會由于環境作用而逐漸降低保護性能并最終失效。電化學交流阻抗技術（EIS）是實驗室檢測涂層性能的有效方法，但由于測試時間長，數據解析復雜，不便于工程現場應用。通過深入研究涂層阻抗與相關參數的關系，提出了通過特定頻率下的相位角測試來快速評價涂層性能的方法；針對典型涂層體系研究了其阻抗譜特征與服役性能變化的關系，建立了相關模型并研發了現場測試儀器和軟件，初步實現了對涂層性能和涂層壽命進行評價和預測。該成果作為“大跨度鋼結構防火防腐關鍵技術與應用”的一部分于2014 年獲得國家科技進步二等獎，并獲得軍內科技進步二等獎。

    記者：請簡單介紹一下小孔腐蝕早期的萌生與發展機制及孔蝕預測研究和文物保護及防腐蝕技術研究的相關情況。

    左教授：先講一下小孔腐蝕早期的萌生與發展機制及孔蝕預測研究情況。金屬小孔腐蝕具有隱蔽性、隨機性、和突發性等特點，很難對其發生和發展過程進行監測或預測。但很多金屬/ 環境體系在小孔腐蝕發生前會產生微小電流波動信號，這種信號是腐蝕早期局部溶解與再鈍化的結果。本學科的特色研究方向之一是探索孔蝕早期電化學信號的特征與材料表面缺陷、小孔萌生和發展過程的機制，探明電流波動信號的統計規律及其與穩定孔蝕發生傾向和發展速度之間的關系，目標是發展根據電化學信號預測小孔腐蝕傾向及可能的孔蝕發展速度的方法與技術，同時也探索控制小孔腐蝕的方法。

    關于文物保護及防腐蝕技術，我們都知道，文物是人類歷史遺留下來的文化遺產，文物按其材質分為金屬、石質、紙質、紡織品、竹木漆器、陶瓷、皮革、彩繪壁畫等類，它們在長期環境侵蝕和人為破壞過程會發生不同程度的病害。

    由于文物的不可再生性、珍貴性和脆弱性，文物保護科學和技術具有自身的特色。本學科自1987 年參與中山艦保護工作開始，一直進行著文物保護研究，是“文物保護領域科技評價研究國家文物局重點科研基地”， 2005 年以來承擔了國家自然科學基金、國家科技支撐計劃、國家重大社會公益類及文物保管部門委托的文物保護類項目27 項，開展了金屬類文物如青銅器、鐵器、金銀器的腐蝕機理研究；研發了金屬類文物用無毒、自組裝、透明緩蝕膜以及清洗技術、納米封護技術等并得到了應用；研發了對彩繪壁畫類文物病害程度評估的定性及定量方法、保護材料和技術并應用于故宮彩繪、莫高窟壁畫；對石質類文物在深入研究風化機理的基礎上，研發了風化程度無損檢測技術和保護技術；對曹操墓土遺址、清代海防土遺址、定陶漢墓遺址的保護研究為土遺址保護這一世界性難題做出了一定的貢獻。

人物簡介

左禹

    左 禹，北京化工大學教授。發表學術論文400余篇，獲國家科技進步二等獎1項，部級科技進步獎6項；入選國家跨世紀百千萬人才工程，獲“留學回國人員成就獎”及“全國優秀科技工作者”稱號。現任中國腐蝕與防護學會榮譽理事長、國際腐蝕理事會（ICC）理事、教育部科技委材料學部委員、“Surface and Coatings Technology”、“中國腐蝕與防護學報”等刊物編委。