李曉剛 北京科技大學教授、博導
鈦在自然界分布很廣,地殼中的含量約為 0.64%,在金屬元素中僅次于鋁、鐵和鎂,居第四位。盡管中國的鈦資源儲量為世界第一,海綿鈦和各種鈦加工材的價格卻一直高居不下。高昂的成本極大限制了鈦合金的廣泛應用,所以關于鈦合金的低成本化制造和加工技術是未來鈦合金重要的研究方向。
同時,鈦合金作為高級耐蝕材料,得到越來來廣泛的應用。但是目前我國在耐蝕鈦合金,以及不同既有材料在典型工業及嚴酷自然環境中的腐蝕行為規律及其局部腐蝕機理研究還有待廣泛和系統地開展。這是促進鈦合金在防腐蝕領域的廣泛應用的基石和必由之路。鈦合金在防腐領域有諸多的優點,其在腐蝕與防護領域里有哪些創新研究方向?如何開展其中典型工業及嚴酷自然環境中的腐蝕行為規律及其局部腐蝕機理?為此,本刊記者采訪了北京科技大學新材料技術研究院李曉剛教授。
李教授,國家“海洋腐蝕 973 項目”首席科學家,北京市百名科技領軍人物。兼任中國腐蝕與防護學會秘書長;教育部腐蝕與防護國防科技重點實驗室主任;國家材料環境腐蝕科技平臺主任。
記者:鈦合金是 20 世紀 50 年發展起來的一種重要的結構金屬,請您介紹一下鈦合金的發展歷程。
李教授:鈦合金的發展最早可追溯至20世紀初。1910年美國化學家M. A.Hunter 就用用鈉還原 TiCl4 制得純度達99.9% 的金屬鈦。到 20 世紀 40 年代盧森堡科學家 W. J. Kroll 用鎂還原 TiCl4制得了純鈦。上述兩種方法分別稱為鈉還原法(又稱為亨特法)和鎂還原法(又稱為克勞爾法 ),是最早的海綿鈦的工業生產方法。至 1948 年美國杜邦公司用鎂還原法制出 2 噸海綿鈦,這標志著鈦進入真正的工業化生產時代。隨后的1950 年代開始,美國和蘇聯在航天和海洋領域引領著鈦合金的推廣應用。
中國鈦工業起步于 20 世紀 50 年代。1954 年北京有色金屬研究總院開始進行海綿鈦制備工藝研究。20 世紀 60-70 年代,在國家的統一規劃下,先后建設了以遵義鈦廠為代表的 10 余家海綿鈦生產單位,建設了以寶雞有色金屬加工廠為代表的數家鈦材加工單位,同時也形成了以北京有色金屬研究總院為代表的科研力量,成為繼美國、前蘇聯和日本之后的第四個具有完整鈦工業體系的國家。
金屬鈦的工業生產只有不到 70 年的歷史,因此,曾形象地稱為“嬰兒金屬”,即“鈦正在從搖籃期向成長期邁進”。在這 60 余年的時間內,鈦作為優質輕型高強耐蝕結構材料、新型功能材料和重要的生物工程材料,在世界工業舞臺上大放異彩,被譽為正在崛起的“第三金屬”,在不同的年代,鈦都有新的發明、發現、發展和應用。
衡量一個國家鈦工業規模有兩個重要指標:海綿鈦產量和鈦材產量,其中海綿鈦產量反映原料生產能力,鈦材產量反映的是深加工能力。中國鈦工業經過 60 余年的發展已取得舉世矚目的成績,海綿鈦和鈦加工材產量都已居于世界前列,并形成了完整的研發與生產體系。目前我國已經研究和開發的鈦合金約 60 余種,投入到實際生產和應用的鈦合金達到 40 余種,包括 20 余種 α及近 α 鈦合金,10 余種 α+β 兩相鈦合金及近 10 種 β 和亞穩 β 鈦合金。根據應用范圍及特點分為以下八類:
(1)高強及損傷容限鈦合金
高強及損傷容限鈦合金最初主要是針對航空飛行器的應用而研發的。20 世紀 60 年代以來,航空飛行器除向高速、高機動的方向發展,高可靠性和長壽命成為其越來越重要的發展方向,飛機的設計準則從早期的疲勞安全壽命設計發展到現今的耐久性 / 損傷容限設計。國內自主研發并獲得應用的高強及損傷容限鈦合金主要有高強高韌損傷容限TC21合金、中強高韌損傷容限 TC4-DT 合金、超高強 Ti-1300 合金、超高強 Ti-26 合金四種,同時也研制出高強 Ti-B20 和TB10 合金,高強韌 BTi-6554 合金、超高強 Ti-7333 合金等。
(2)高溫鈦合金
高溫鈦合金是隨著航空發動機的需求而發展的,隨著發動機性能的提升,要求鈦合金的服役溫度更高。20 世紀50 年代最早用于航空發動機的 Ti-6A1-4V 合金服役溫度一般不超過 350℃。目前,代表常規高溫鈦合金發展最高水平的合金分別是英國的 IMI834、美國的Ti-1100 及俄羅斯的 BT36,其最高使用溫度最可達到 600℃。高溫鈦合金不但具有良好的高溫強度,還應具備優異的高溫蠕變、持久、疲勞等綜合性能以滿足先進航空發動機對材料的需求。近二十年來,國內自主研發了系列 550℃和 600℃服役的鈦合金,比如 Ti60 合金和 Ti600 合金等。
(3)阻燃鈦合金
常規鈦合金作為航空發動機材料使用時,在一定條件下可能會發生快速氧化燃燒,引發“鈦火”故障,從而造成重大事故。為了解決這個問題并滿足高推重比航空發動機的需要,各國開展了高溫阻燃鈦合金的研制。美、俄等國從 20 世紀 70 年代就積極開展鈦燃燒問題的研究,并先后研制成功各自的阻燃鈦合金。美國研發的 Alloy C(Ti-35V-15Cr) 是一種高穩定化的 β 鈦合金,該合金具有良好的阻燃性能和力學性能,已在 F119 發動機中得到實際應用。俄羅斯研發的 Ti-Cu-Al 系阻燃鈦合金BTT-1 和 BTT-3 仍處于實驗室階段。英國研制的 Ti-25V-15Cr-2Al-xC 阻燃合金已處于工程化研制階段。我國研制的 Ti40阻燃鈦合金國標中命名為 TB12。目前Ti40 合金主要目標是用于航空發動機的壓氣機機匣,以后還將應用于其它部位。
(4)低溫鈦合金
發達國家早在 20 世紀 60 年代就著手研究低溫鈦合金,相繼研發了多種用途的低溫鈦合金。前蘇聯在低溫鈦合金研制應用方面居世界領先水平,其早期研制的 α 鈦合金 OT4、OT4-1、BT5-1KT 和 ПT-3BKT 等 已 在 航 天火箭技術裝備中大量應用。歐美國家也根據自身需求開發了低溫鈦合金材料,如 Ti-5Al-2.5SnELI,Ti-6Al-4VELI和 Ti-6Al-3Nb-2Zr 合金等。本研制了LT700(Ti-3Al-5Sn-1Mo-0.2Si) 低溫鈦合金,用于制作液氫渦輪泵。CT20 鈦合金是國內目前唯一獲得應用的具有自主知識產權的低溫鈦合金,其 -253℃的 性 能 較 Ti-6Al-4VELI 和 Ti-5Al-2.5SnELI 更好。
(5)船用鈦合金
鈦合金在海洋工程及艦船領域具有廣闊的應用前景,在目前已知的結構材料中鈦合金是最耐海水腐蝕的材料之一,將有望用于各種嚴酷和長期服役的海洋環境中。我國船用鈦合金工業起步于 20 世紀 60 年代,經過幾十年的發展,其研究、制造水平有很大提高,并初步形成船用鈦合金體系。目前已應用的自主研制船用鈦合金牌號有:Ti31(635MPa級)、Ti75(730MPa 級)、Ti631(785MPa級)和Ti80 (880MPa級),基本是在“七五” 和“八五”期間研制成功的。近二十年中,研發的船用鈦合金主要包括 Ti70、Ti91 和 Ti-B19 等。
(6)耐蝕鈦合金
鈦合金在大多數介質中都具有良好的耐蝕性,專用耐蝕鈦合金主要是針對特殊介質要求而開發的。國內耐蝕鈦合金目前多為仿制。自 20 世紀 70 年 代 開 始, 我 國 成 功 仿 制 Ti-15Mo,Ti-32Mo,Ti-15Mo-0.2Pd,Ti-2Ni,T-0.2Pd,Ti-0.3Mo-0.8Ni,Ti-0.05Ni-0.05Ru 等 合 金, 其 中 Ti-0.3Mo-0.8Ni 和 T-0.2Pd 鈦合金已實現工業化生產。Ti35 鈦合金是針對核乏燃料后處理環境設計、開發成功的一種 α型耐沸騰硝酸腐蝕鈦合金。工業規模制備的 Ti35 鈦合金及其焊接件在核乏燃料模擬溶解液中顯示出優良的抗應力腐蝕性能、縫隙腐蝕性能和很強的氧化膜再生能力,均勻腐蝕速率< 0.1mm/a,顯示出比高純奧氏體不銹鋼更好的耐蝕性和適應性。在核乏燃料后處理工程中具有廣闊的產業化應用前景。目前,Ti35合金已設計應用到我國核乏燃料后處理工程關鍵設備中。
(7)醫用鈦合金
鈦合金由于密度小、比強度高、彈性模量低、耐腐蝕以及優良的生物相容性和加工成形性,是較理想的外科植入物用功能結構材料。純鈦、Ti-3Al-12.5V、Ti-6Al-4V 鈦合金屬于第一代醫用鈦合金。到 20 世紀 90 年代中期,瑞士和德國先后開發出第二代以 Nb、Fe替代 V 的 α+β 型兩相醫用鈦合金 Ti-6Al-7Nb 和 Ti-5Al-2.5Fe, 被 列 入 國際生物材料標準,并開始在臨床應用。近 10 年來,多元系亞穩 β 型合金已成為第三代醫用鈦合金的主要研究開發方向。截至目前,世界各國開發成功的新13Nb-3Zr、TMZF、Ti-35Nb-5Ta-7Zr、Ti-15Mo 等, 日 本 開 發 的 Ti-15Mo-5Zr-3Al、Ti-29Nb-13Ta-5Zr 等,德國開發的 Ti-30Ta 等。國內有代表性的亞穩 β 型鈦合金主要有新型低模量鈦合金TLM及Ti2448 (Ti-24-Nb-4Zr-7.6Sn)合金等。目前,采用 TLM 鈦合金制備出血管支架等多種醫用植入體產品。
(8)低成本鈦合金
高價格一直是限制鈦合金大量應用的最大障礙,降低鈦合金成本成為當前鈦合金研究領域最受關注的重點之一。目前,世界上開發低成本鈦合金的工作以美國和日本為首。國內也已研制出多種低成本鈦合金,比如Ti8LC、Ti12LC等。采用廉價合金元素(如 Fe)代替 TC4(Ti-6Al-4V)中昂貴合金元素 V,以降低合金原材料的成本,同時在熔煉過程中添加純鈦的殘廢料(如鈦削),以降低使用海綿鈦的用量,再次降低原材料的成本,這是設計 Ti8LC 和 Ti12LC 低成本合金的思路。
記者:由于鈦具有良好的耐腐性能,請結合您的科研工作,談一下鈦合金防腐蝕的優勢有哪些?目前國內鈦合金防腐蝕研究概況如何?與國外相比,鈦合金防腐蝕應用方面有哪些差距,我們應該如何去取長補短?
李教授:鈦合金防腐有以下幾點優勢:
耐蝕性強
鈦在中性和氧化性環境及眾多惡劣環境中比其他常用金屬材料耐腐蝕性高,特別是對海水中氯離子具有很強的抗腐蝕能力。鈦的表面可形成一層非常薄且堅固的氧化膜,使鈦鈍化而不被腐蝕。鈦的鈍化膜具有很好的自愈性,當受到破壞或劃傷后可以迅速自動修復,形成新的保護膜。正是這層氧化膜保護鈦不受海水侵蝕,在無化學變化和污染的情況下,鈦可以完全抵抗自然海水的腐蝕。與不銹鋼、鋁合金、銅合金相比,鈦合金在流動海水中的腐蝕速率幾乎為 0。
比強度高
以相同強度設計可以獲得更小的結構重量,反之相同結構質量下就能獲得更高的強度。高的比強度可以使設備設計更加緊湊,大幅減小結構質量,同時提高裝備的安全性。
耐熱性和耐低溫性能優良
目前的高溫鈦合金最高使用溫度可達 500-600℃,結構鈦合金的使用溫度也可達到 300-400℃。同其他輕質材料如鋁、鎂合金比較,在 300℃時,鈦的強度要高1個數量級,而超過400℃,鋁、鎂合金已喪失工作能力,而鈦合金卻能繼續保持足夠的使用強度,具有明顯的性能優勢。
無磁性
鈦合金沒有磁性,可以提高探測儀器及工具的抗磁干擾,保證信號的準確性,同時減小設備的磁物理場效應。在很強的磁場中也不會被磁化,不易被磁探測儀發現,增加隱蔽性,可使裝磁引信的水雷或魚雷失效,可以避免磁性雷的攻擊,具有良好的反監護作用。
目前國內鈦合金防腐蝕研究方向主要集中于氫脆、縫隙腐蝕、微生物腐蝕,以及高溫、高壓、無氧等極端環境下的應力腐蝕。
在目前全球鈦市場格局中,美、俄兩國基本以航空航天工業用鈦為主,其用量占到產量的 70% 以上;而日、中兩國基本以一般工業和化工用鈦為主,其用量占到產量的 50% 以上。
2016 年鈦加工材在化工領域的用量依舊最大,占到了 42.0%,其次為航空航天、電力等。2016 年中國鈦加工材在傳統的化工、冶金、制鹽等領域的用量均呈現出不同程度的減少,但在航空航天、醫藥和海洋工程等高端領域,卻出現了大幅增長的勢頭,分別增長 了 29.9%、107.5% 和 179.5%。 其中,航空航天領域的增量最大,增加了1657t,海洋工程的增幅最大,接近兩倍,這也反映出國家的產業發展方向以及我國鈦加工材在高端領域的發展趨勢,而船舶領域的增長幅度最小,說明我國鈦加工材在該領域應用還存在瓶頸,在標準制定和材料體系建立等方面還有待進一步完善。
鈦合金用于艦船工業始于上世紀 60年代,目前美國、俄羅斯、日本、中國、英國、法國和德國等國家均有廣泛應用。俄羅斯在船用鈦合金的研究和實際應用方面是全世界最先進的,擁有專門的船用鈦合金體系,已形成系列強度級別的船用鈦合金產品。有船體用鈦合金ПT-1M,船機用 ПT-7M,動力裝置用鈦合金 OT4-1B 和 ПT-3B 等,強度級別 分 別 為 490MPa、585MPa、700MPa、835MPa,各種規格材的生產工藝成熟。美國對艦船用鈦合金也進行了大量的工程研究,成功將鈦用于各種動力的潛艇、水面艇、民用船的耐壓殼體、海水管路系統、冷凝器和熱交換器、排風扇的葉片、推進器、彈簧以及消防設備。日本船用鈦合金主要有純鈦、Ti-6Al-4V ELI等,應用于民用漁船、深潛器的耐壓殼體等。1981 年開始的系列深海潛水調查船“深海 2000”、“深海 4000”、“深海 6500”的外殼骨架、均壓容器、配管等采用了鈦合金,目的是為了增加下潛深度。我國船用鈦合金的研究與應用始于 60 年代,幾乎與國外同步發展。幾十年來,船用鈦合金的研究及應用水平有了很大提高,已經形成了較完整的船用鈦合金系列包括 635MPa、685MPa、730MPa、785MPa 強度級別的合金。“蛟龍號”深潛器的耐壓殼體就是 TC4 鈦合金。但與國外相比,我國船用鈦合金的應用還有較大的差距:應用部位少、用量少,國外用鈦達到 13%,我國僅在一些零星部件上應用,比例不足1%。品種、規格不完善,我國之前鈦材在專業化工廠生產,受裝備能力限制,生產的品種、規格有限,“蛟龍號”所需的鈦合金也只能從俄羅斯進口。加工與制造技術也相對落后。在船舶工業中推廣鈦材,需要鈦材生廠家、船舶設計院、造船廠和船舶用戶共同努力,克服鈦及鈦合金基礎應用研究不足、材型配套能力不足等制約因素。
在石油行業中,隨著國內外油氣資源需求的逐漸增長,促使石油天然氣勘探開發不斷深入,所遇環境和地層條件也越來越復雜。與此同時,鉆完井工具、井口設備、輸油管線等將面臨多種問題。近年來,為提高原油采收率,降低油氣田開采成本,延長油氣田開發壽命,復雜結構井越來越多,如大位移井、短半徑水平井、老井開窗側鉆水平井。常規鉆桿在這些復雜結構井應用時遇到了一些難以解決的問題。如在超短半徑水平井中,井眼曲率很小(<18m),這使得常規鉆桿產生很大的交變應力。交變應力引起鉆桿疲勞斷裂的情況時有發生,給油田帶來重大的損失。為解決這些問題,國外開始研制鈦合金鉆桿等新材料代替常規鉆桿。美國某油田在小曲率井中應用鈦合金鉆桿次數已達數百口,鈦合金鉆桿在超深井、大位移井中也有應用,可以顯著提高鉆具的拉力余量與安全系數,提高處理事故復雜能力。早在 20 世紀 90 年代,國外就已經將鈦合金運用到海洋鉆井平臺的各個方面。北海油田挪威分部的海德威油田半潛式浮動鉆井平臺已使用鈦合金作為隔水管,降低整個系統質量達 50%,從而將隔水管提升力降低了 63%,省去了巨大的柔性接頭,系統成本降低了 40%,預計服務年限可達 25 年之久。除此之外,海洋鉆井平臺上冷卻系統中的熱交換器使用了鈦制管狀冷卻裝置;各種類型的泵(如深井泵、離心泵)均采用了鑄鈦泵體和鈦合金葉輪;各種閥門及其他管件配件也采用了鈦制品,減少了維護工作量。從 20 世紀 80 年代中期,國外已經將鈦合金用于一些高壓高溫、超高壓高溫熱酸性油氣井(如墨西哥灣)的套管、油管及一些井下工具的制造材料。RMI 鈦業公司將 Ti-6Al-4V-Ru 油管用于 Mobile Bay Field(莫比爾灣油田 ) 熱酸性油氣井(井底存在近乎于飽和的高濃度 NaCl 水溶液,溫度高達 235℃),同時還含有 0. 7MPa 的 H 2 S 和 3.5MPa的 CO 2 ;Chevron 公司目前在積極研發Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V-Ru 等 鈦 合 金油套管材料,已在墨西哥灣一些高壓高溫、超高壓超高溫井進行初步應用。相比于鈦合金管材在國外的研發和應用,我國鈦合金管材的研制和開發還處于起步階段,在塔里木、川西北等露天的高壓高溫井還沒有采用鈦合金石油管材。目前,國內各大鋼管制造公司和科研院所,如寶鋼、天鋼、西北有色研究院和寶鈦集團等都在積極研發鈦合金石油管材,以滿足國內超深超高壓油氣井對高強耐蝕管材的迫切需求。
記者:鈦合金作為一種“防腐英雄”, 在眾多領域廣泛地應用,請您談一下,目前鈦合金防腐蝕有哪些新進展?
李教授:鈦合金材料在軌道交通中的應用前景十分廣闊。隨著高速動車組在我國海南島內開行,腐蝕問題開始暴露,如受電弓及其上的彈簧等。這些零部件都直接暴露在含鹽量高、濕度大的空氣中,且受電弓受流電壓為 25kV,電流通過時溫度很高,也加劇了其腐蝕速度。目前這些零部件都是由鋼材制成,成型后涂防銹漆,不能從根本上解決問題。鈦合金材料耐蝕性好、維護成本低,延長設備使用壽命,其在大氣、雨水、海洋中腐蝕速率為 0。軌道交通車輛中轉向架及受電弓上的零部件絕大多數都直接暴露在外,除了涂一層防銹漆外沒有任何其他庇護,鈦合金材料的耐蝕性也比較適合用在軌道交通車輛上,尤其適合運用在沿海一帶的軌道交通車輛上。
鈦合金在汽車領域中的市場潛力巨大。在汽車上,發動機、排氣系統等零部件長期處于惡劣服役環境,采用鈦合金制造這些關鍵零部件一方面可以延長其使用壽命提升整車性能,另一方面可以減輕車身自重實現節能減排改善環境。進排氣門是發動機中的重要部件,其工作環境十分惡劣,不僅受到高溫燃氣的沖擊,還要承受高頻的往復高應力的反復作用。氣門質量的輕微改變都會很大程度影響發動機的性能。鈦合金對于發動機進排氣門是一種非常理想的結構金屬,利用鈦合金來制作發動機的氣門,可以極大的減輕氣門重量,降低往復慣性力以提高提高轉速,延長使用壽命,節省燃油。鈦合金的高溫力學性能和抗腐蝕性能不亞于甚至超過不銹鋼很適合用于排氣系統。然而,成本 / 重量比十分不利于使用鈦材料。目前鈦排氣系統尚未得到廣泛應用,但值得指出的是,其它輕質材料(如鋁合金、聚合物復合材料等)也難于用作排氣系統。所以,如果汽車排氣系統需要減輕重量時,鈦合金可能仍然是唯一能替代鋼的新型輕質材料。
鈦合金材料還可以應用于建筑環保領域。鈦合金因為具有比強度高、熱膨脹系數低、耐腐蝕性強、冷熱加工性好等優勢而成為一種新型的建筑材料。此外鈦合金經過處理形成的二氧化鈦膜層在不同角度及不同頻率的光照作用下,可以呈現出涂料、涂層所不具備的不同的光澤度以及色彩,在建筑裝飾方面能滿足建筑材料的美觀性以及實用性等多種性能要求。我國具有十分漫長的海岸線,臨海建筑較多,海洋建筑所受到的最大困擾是來自于海水的腐蝕,鈦材由于其具有較強的腐蝕性能而成為進行海洋建筑的首選材料。日本在海洋用鈦方面成績顯著,東京灣橫跨道路橋是最早利用鈦進行防腐蝕處理的實例,該橋的12 座橋樁采用了鈦包覆鋼板,用鈦量達到 80t。該工程在 1993 年竣工,在 2006年對橋樁的腐蝕情況進行檢查,發現 13年中幾乎沒有任何變化,充分表明了鈦在海洋建筑中的防腐效果十分良好,由此降低了金屬銹蝕后對海洋造成的重金屬離子污染,對海洋環境保護具有積極的意義。中國的杭州大劇院坐落在錢江新城南端,總占地面積 10 萬 m 2 ,后屋蓋金屬幕墻采用了鈦金屬板,使用工業純鈦板 6000 余塊,重 160t,成為國內第一家大型建筑用鈦最多的工程。國家大劇院總建筑面積 21.75 萬 m 2 ,中心建筑為獨特的殼體造型,殼體表面由 18398塊鈦金屬板和 1226 塊超白玻璃巧妙拼接而成。鈦包層總面積為 36000m 2 ,使用鈦材 60t。這兩個工程的建成大大推動了鈦在我國建筑業的應用。
記者:科學技術是第一生產力,鈦合金中在航天領域中越來越發揮舉足輕重的作用,您長期從事鈦合金的相關的研究工作,請您結合一下您的工作和科學成就,給我們分享一下對您印象深刻的典型案例。
李教授:鈦合金由于其高比強度和耐高溫,自誕生以來即被譽為“太空材料”,在各種航天器中廣泛應用。說起鈦合金在航天領域中的應用案例,不得不提起我國第一代目標飛行器“天宮一號”。 2011 年初,我單位針對“天宮一號”載人航天器關鍵部件腐蝕失效和服役環境的分析,建立了環境載荷譜加速試驗方法,對其某關鍵部件的耐蝕壽命和防腐工藝進行了加速壽命評估,評估表明新型涂層處理工藝可以滿足大于 2 年在軌任務的服役壽命,這是北京科技大學在載人航天領域的一次精彩亮相。但“天宮二號”空間實驗室在軌服役壽命要達到 5 年以上,原有的部件選材及防腐工藝可能不能滿足要求。而如果使用鈦合金進行制造則具有更高的可靠性。這也是將來中國空間站相關設計的必然選擇。因此,我們應該重視鈦合金設計和加工過程的計算機模擬技術研究,將鈦合金作為“材料基因組”計劃的重要組成部分,建立鈦合金成分、加工工藝、組織和性能之間的數字化關系,為鈦合金性能穩定性提供有益的幫助,縮短新型鈦合金研發周期。
后記:
作為現代金屬,作為優秀的耐蝕結構材料,目前科研工作者們針對耐蝕鈦合金的研究如火如荼,鈦合金已經取得了空前的發展。我們相信,在科研工作者們的共同努力下,未來鈦合金又將登上一個又一個科技高峰,為民族復興鋪路架橋,為祖國建設添磚加瓦!唯有不停攻關新技術、新工藝、新設備、新材料,方可在世界科技之林立于不敗之地!
● 人物簡介
李曉剛,北京科技大學教授、博導;國家材料環境腐蝕平臺主任;中國腐蝕與防護學會副理事長兼秘書長;教育部腐蝕與防護重點實驗室主任。“海洋腐蝕 973 項目”首席科學家;國際腐蝕理事會理事。
我國材料環境腐蝕與防護領域主要學術帶頭人之一。長期堅持材料環境腐蝕機理應用基礎研究,獲得了鋼鐵、高分子等材料在大氣、土壤、海洋環境的腐蝕規律;領導創建了國內最大的材料環境腐蝕試驗與共享的規范化平臺和數據量最大的腐蝕數據庫;發展了環境腐蝕試驗系列化新技術,為解決航天、海洋、石油等國家重大工程的材料腐蝕難題提供了技術支撐,解決了“天宮一號”重大腐蝕難題,為其按時發射提供了重要科學依據,對發展我國材料環境腐蝕學科做出了創造性貢獻。
2005 年起擔任國家科技基礎條件平臺 - 材料環境腐蝕平臺負責人;是“海洋工程裝備材料腐蝕與防護關鍵技術基礎研究”973 項目首席科學家。與合作者共同發表 SCI 和 EI 收錄論文 339 篇,引用總數 6000 多次,代表作為 nature 雜志的 share corrosion data;出版專著 9 部(第一作者 7 部),譯著 1 部,主持編輯出版國內首部“腐蝕學科進展報告”;主編教育部規劃教材1部;授權國家專利35項。培養博士后5名、已畢業博士49名、已畢業碩士78名。獲國家科技進步二等獎2項(排名第一);省部級科技進步一等獎 4 項(排名第一);獲行業 1 等獎 5 項(4 項排名第一)。獲“全國優秀科技工作者”、“北京市百名科技領軍人物”稱號,獲執行“十一五”國家重大科技計劃優秀團隊獎。在國際同行中已經具有重要的影響力。
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