南昌航空大學創建于 1952 年，原隸屬于航空航天部六所高等院校之一，是江西省人民政府與國家國防科技工業局共建的具有鮮明航空、國防特色的高等學校。在腐蝕專業的創立和方面，“昌航”走在了全國高校的最前列，早在 1952 年就開始招收腐蝕與防護專業學生，于 1978 年開始招收腐蝕與防護專業本科生，為社會培育了一批腐蝕防護人才。日前，記者有幸采訪到南昌航空大學材料科學與工程學院腐蝕與防護系主任劉光明教授，請劉教授為大家介紹一下昌航腐蝕與防護系的發展現狀，講述他們團隊扎根腐蝕防護工作的故事……

    記者：請您簡單介紹一下腐蝕學科在南昌航空大學的發展及現狀。

    劉教授：南昌航空大學創建于 1952年，是全國首批具有學士學位授予權單位。1985 年開始培養碩士研究生，1990年獲碩士學位授予權。先后隸屬于航空工業部、航空航天工業部、中國航空工業總公司，1999 年開始實行中央與地方共建、以地方政府管理為主的管理體制，是江西省人民政府與國家國防科技工業局共建的高等學校。

    南昌航空大學是我國最早設立腐蝕與防護專業的高校之一，建校之初即設置了腐蝕與防護專業。1978 年我校更名為南昌航空工業學院，腐蝕與防護開始招收本科生；1985 年開始培養碩士研究生；1998 年根據教育部專業目錄在我校金屬材料工程專業設置腐蝕與防護培養方向；2002 年“金屬材料工程專業”獲批為“江西省品牌專業”；2005 年獲批省教育廳“江西省高等學校腐蝕與防護重點實驗室”；2005 年腐蝕與防護方向獲批“材料物理化學”碩士點；2005 年材“料物理化學”學科獲得“江西省普通高等學校重點學科”；2007 年“金屬材料工程” 專業為國家特色專業建設點；2008 年獲批“中央與地方共建高校優勢特色學科－腐蝕與防護實驗中心”；2008 年金屬材料工程教學團隊獲“江西省優秀教學團隊”；2011 年獲批江西省“卓越人才”培養專業；2012 年獲批國家“卓越人才”培養專業。

    金屬材料工程專業腐蝕與防護方向有目前有教師 16 人，其中教授 7 人，副教授 3 人，江西省學科帶頭人 2 人，江西省中青年骨干教師 3 人。科研項目涉及航空、電力、石化等領域，近五年來獲得國家自然科學基金 12 項，省自然科學基金 7 項，橫向科研經費 3800余萬元。發表論文 80 余篇；獲得國家發明專利 28 項；2016 年獲得江西省科學技術進步獎。

劉光明教授在贛州紅金變電站現場

江西高安田南變電站現場質量監控

    記者：昌航金屬材料工程專業（腐蝕與防護）的主要研究方向有哪些？

    劉教授：研究方向主要有電化學方向（包括電化學沉積、化學沉積、化學轉化、化學銑切、電化學刻蝕）、材料的高溫腐蝕與防護以及高溫涂層的設計與制備方向、自然環境腐蝕、老化方向。

    在電化學方向：利用激光增強、射流、陽極探針電沉積等技術制備出長40000 微米，直徑 100 微米的銀、銅金屬絲。在微、納米加工方面提出的“約束刻蝕”新概念使得電化學刻蝕的精度達到幾十個納米的水平，且在鈦合金、高溫合金、銅合金等諸多刻蝕體系取得成功。利用電化學沉積和化學沉積技術制備了鋅鎳、鋅鈷高耐蝕性合金鍍層。

    利用微弧氧化技術制備了鋁、鎂合金陶瓷氧化膜。在鍋爐用高效緩蝕劑、硬膜防銹油等一批科研成果完成了產業化轉化，并取得了較好的經濟效益。化學銑切是解決鈦合金、高溫合金機械加工困難的一種有效方法。系統研究了鈦合金、鋁合金和高溫合金的減重化銑及精密化銑配方及工藝，建立了槽液分析和調整控制方法。目前，已形成了完整的化學銑切工藝規范。

    在材料高溫腐蝕與防護方向：與東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、廣州特種設備檢測研究院等單位合作，針對火力發電超超臨界鍋爐向火側和水汽側的高溫腐蝕開展了較深入的研究，對 P12、P91、S30432、Sanicro25、TP347、740H、617B、C263、GH984G、HR3C、NF709R、TP310、TP347 等一些列材料在模擬鍋爐服役條件下的腐蝕行為進行了研究。開展了鍋爐材料實驗室加速試驗和壽命評估研究，為企業在鍋爐設計選材方面提供了有力的技術支撐。針對不同鍋爐燃煤含硫、含氯的不同環境，開展了防護涂層研發工作，針對鍋爐具體環境通過優化涂層組分、設計涂層材料，采用熱噴涂工藝為向火側用材提供技術支持。

    自然環境腐蝕與防護方向：近年來地下構筑物常因遭受土壤腐蝕而造成巨大經濟損失。與江西省電力科學研究院合作開展了針對江西紅壤土壤腐蝕性評價的研究，并在贛州等地變電站埋地金屬腐蝕開展了陰極保護和導電涂料保護等聯合防護方法。在江西各地進行了變電站土壤成分分析、埋地金屬腐蝕數據積累。提出并建立了一種連續、原位監測金屬材料在土壤和混凝土中腐蝕速率的方法和裝置。

贛州渡口變電站現場腐蝕評估

贛州城南變電站土壤理化性能檢測

贛州輸電桿塔接地防腐示范工程項目組

    記者：請您談談腐蝕防護系做過哪些典型案例？

    劉教授：在“材料在酸性土壤中腐蝕數據的積累、材料在酸性土壤中的腐蝕機理及材料在酸性環境下的耐蝕性評價”方面：與贛州供電公司合作針對我國酸性土壤的自然環境，基于電阻法開發了適合紅壤環境下材料腐蝕監測的實時在線監測技術，發展了具有我國特色的酸性土壤腐蝕試驗技術體系；對材料酸性土壤環境腐蝕機理的研究，發表了系列化的國際領先的研究成果，獲得同行的廣泛認同、高度評價與大量引用；所建立的基于室內外腐蝕機理相關性的酸性土壤環境腐蝕加速的載荷譜理論具有國際領先水平，由此建立的系列化材料酸性土壤腐蝕加速新技術均達到國際先進和部分國際領先水平；項目成果已經應用于西氣東輸、南水北調、城市燃氣和給排水等埋地管道防腐蝕工程中。

    建立的酸性土壤環境加速腐蝕試驗載荷譜技術在紅壤地區的長輸油氣管道、站場、城市燃氣管道及設施、城市輸水管道工程設施、管道及壓力容器檢測、電力基礎設施等領域得到廣泛應用，產生了顯著的經濟和社會效益。

    在電網輸變電設備防腐方面，我們參與了由江西省電力科學研究院牽頭，中國科學院金屬研究所、新冶高科技集團有限公司、南昌航空大學、福建省電力有限公司、甘肅電科院等多家單位共同參與的“電網輸變電設備防腐材料開發及應用關鍵技術研究”項目。國家電網公司“十二五”科技規劃明確列出腐蝕破壞是影響輸變電線路安全運行的潛在隱患，并明確指出要在國網公司范圍內全面開展電網關鍵構件腐蝕和防護等問題研究。并在《輸變電工程提高設計使用壽命指導意見》中，提出輸變電工程使用壽命的目標是：新設計建設的輸變電工程建構筑物使用壽命達到 60 年以上，主要一次設備使用壽命達到 40 年以上。

    為保證輸變電設備的使用壽命要求，研究更加有效和環境適用性強的新型防腐蝕技術已迫在眉睫，相關研究對電網設備的安全運行有重要意義。該項目開展了輸變電設備防腐材料開發及應用關鍵技術研究，掌握輸變電設備腐蝕防護材料制備及工程應用關鍵技術，建立腐蝕環境下輸變電鋼構架及混凝土基礎、戶外電氣設備組合防腐體系，提出新型耐蝕材料的適用原則，解決輸變電設備在腐蝕環境下可靠性不高和材料選型困難等問題，在重腐蝕環境下輸變電設備抗腐蝕壽命提高 1 倍以上，實現新型防腐材料在輸變電設備中的工程應用。本項目中我們負責承擔了新型防腐涂料的研究、開發和測試工作，參與了部分現場示范工程的施工工作。

贛州七里變電站接地防腐示范工程項目組

    記者：長期運行的輸變電設備在服役環境中面臨著材料腐蝕問題，將極大地影響到設備的安全運行和使用壽命，進而對電網安全構成潛在威脅。您的團隊在參與這一電網輸變電設備防腐項目的過程中，遇到了哪些難題？

    劉教授：說到項目的難題，讓我想到：在江西田南石腦變電站示范工程中，輸變電桿塔為全新熱鍍鋅構件，新熱鍍鋅桿塔由于表面鋅層光滑，而現場施工過程中又無法采用傳統的噴砂和磷化等工藝增加鋅層表面粗糙度，采用常規涂料進行涂裝其涂層結合力差，影響防護效果。項目組經過反復討論，吸收國內外的先進經驗，劉志雷博士在實驗室進行了反復實驗。最終，通過對底漆進行不斷改性，獲得了結合力、柔韌性和耐蝕性能良好的底漆配方、在此過程中項目組劉剛老師為涂層的耐蝕性進行鹽霧試驗評估和涂層的老化試驗，由于需要連續實驗，連續一個多月住在實驗室。

    碩士生周街勝在現場施工過程中吃住在工地，對涂層質量進行了全程的監控。

    通過項目組 2 年的的不懈努力，項目通過評審和驗收。項目獲得了國家電網公司科技進步二等獎，目前，項目申報的2016 年度中國電力科學技術獎三等獎正在公示中。

    切實地為企業發展、人民生活和國家建設出力，是我們腐蝕工作者共同的心愿。能夠同團隊各位成員一起努力，共同做好這一電網輸變電設備防腐項目，真正地做一些事實，我們內心很踏實……我們只是國家設施腐蝕與防護一線上成千上萬的守護者之一，做腐蝕防護工作，我很自豪，希望更多人可以因腐蝕防護知識而獲益！

    后記：

    現代社會工農業生產和人民生活對各種設施更強的依賴性和更高的可靠性要求，使得設備長期安全、穩定運行顯得尤為重要。長期服役過程中，腐蝕問題不得忽視！感謝每一位腐蝕防護工作者深入現場工作，刻苦攻關，守護人民的幸福生活！

    人物簡介

    劉光明，1971年9月出生，教授，博士，腐蝕與防護系主任、中國腐蝕與防護學會常務理事、江西省表面工程專業委員會副主任委員、《表面技術》中文核心期刊編委、《南昌航空大學學報》編委、中國腐蝕與防護學會高溫專業委員會委員、中國硅酸鹽學會測試分會理事。長期從事鍋爐高溫腐蝕與防護研究。在Corrosion Science，Oxidation of metals，材料研究學報等國內外知名期刊上發表論文80余篇，申請專利10余項、主持國家自然科學基金、航空科學基金、企業科研項目30余項。