我是 2008 年開始有幸?guī)煆淖笥斫淌陂_始從事不銹鋼在高溫還原性介質(zhì)中的腐蝕與防護(hù)研究，2013 年博士畢業(yè)后加入航天八院 149 廠從事航天材料表面防護(hù)技術(shù)研究工作。與專注于某一領(lǐng)域開展研究不同，我的工作需要我對(duì)不同的腐蝕失效及其表面防護(hù)技術(shù)均有深入的理解與認(rèn)識(shí)。在工作之初，《腐蝕與防護(hù)之友》雜志刊登的很多資訊給予了我很大的啟發(fā)。也正是基于此，我接受了編輯部的邀請(qǐng)，借此機(jī)會(huì)淺談航天材料的腐蝕與防護(hù)技術(shù)。

航天材料是支撐空天裝備創(chuàng)新和航天工程快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)，其腐蝕與防護(hù)技術(shù)則是材料可靠應(yīng)用的重要保障。在諸多型號(hào)產(chǎn)品中，涉及到航天材料腐蝕與防護(hù)的主要有海洋與空間兩個(gè)極端環(huán)境。

在海洋環(huán)境中，高溫、高濕、高鹽霧、高輻照的環(huán)境導(dǎo)致熱老化、金屬氧化、油漆脫落等；絕緣部件絕緣作用失效；電子部件的電阻、介質(zhì)常數(shù)等性能參數(shù)改變；潤(rùn)滑劑的粘性降低、失效率增大；物理膨脹導(dǎo)致結(jié)構(gòu)部件過(guò)載、活動(dòng)部件卡死、元件焊點(diǎn)脫開、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)性能下降、密封部件失效、漏氣等。我們近年來(lái)在萬(wàn)寧、永興島等試驗(yàn)站投放了大量試片、涂層、結(jié)構(gòu)件等樣件，考察了上百種材料表面氟碳、聚氨酯、石墨烯重防腐涂料等不同防護(hù)涂層的耐蝕性能。同時(shí)對(duì)不同環(huán)境加速譜進(jìn)行了對(duì)比研究，形成了適用于南海環(huán)境的涂層加速老化系統(tǒng)，上述成果已應(yīng)用于航天八院某型號(hào)，大幅提高了裝備的環(huán)境適用性。雖然重防腐涂層目前國(guó)內(nèi)研究成果較多，但是對(duì)于某些特殊功能的涂層，其在海洋環(huán)境下的性能演變、失效機(jī)制和改進(jìn)技術(shù)的研究仍需要開展大量的研究。此外，對(duì)于多種材料的結(jié)構(gòu)件，其電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕、縫隙腐蝕等多種狀況并存，該類產(chǎn)品的防護(hù)目前國(guó)內(nèi)缺少統(tǒng)一的準(zhǔn)則，需要國(guó)內(nèi)的研究型企業(yè)與高校合作，進(jìn)行相應(yīng)研究。

在深空環(huán)境中，輕合金是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。國(guó)產(chǎn)鎂鋰合金材料也開始逐步應(yīng)用于衛(wèi)星型號(hào)，在降低衛(wèi)星結(jié)構(gòu)系統(tǒng)質(zhì)量，提高衛(wèi)星承載能力上取得了顯著的成效，但鎂鋰合金耐蝕性能很差。近年來(lái)，我們系統(tǒng)研究了不同相結(jié)構(gòu)的鎂鋰合金表面防護(hù)技術(shù)，并開發(fā)了高結(jié)合力化學(xué)鍍鎳、化學(xué)氧化、微弧氧化等技術(shù)，并于 2018 年首次實(shí)現(xiàn)了鎂鋰合金在高軌衛(wèi)星的應(yīng)用。

航天型號(hào)還有一類特殊的材料失效形式——來(lái)自空間環(huán)境的“腐蝕”。衛(wèi)星、空間站等型號(hào)在空間環(huán)境服役時(shí)，需要經(jīng)受復(fù)雜的空間環(huán)境，包括高真空環(huán)境、冷黑環(huán)境、太陽(yáng)電磁輻射、帶電粒子輻射、中性大氣、空間碎片與微流星體、等離子體、微振動(dòng)、微重力以及載人密封艙內(nèi)的細(xì)菌、濕度等環(huán)境。在深空探測(cè)過(guò)程中，還需要考慮月球月塵、火星塵暴、金星酸性大氣等。飛行器的外露材料如：熱控涂層以及太陽(yáng)翼電池片，需要經(jīng)受大量的空間粒子轟擊，從而造成性能下降，其中原子氧與紫外線對(duì)材料的損傷最大。此外，微生物直接威脅到航天員的健康和空間站的運(yùn)行安全，航天員在飛行過(guò)程中自身體內(nèi)的微生態(tài)平衡會(huì)有所變化，人體免疫力下降，空間站中微生物對(duì)航天員健康帶來(lái)的危害極其嚴(yán)重。微生物腐蝕會(huì)造成密封件、線路板、結(jié)構(gòu)件等材料的腐蝕，對(duì)空間站的可靠服役帶來(lái)隱患。空間站表面微生物控制的首要措施是對(duì)空間站上所使用的材料進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，盡可能控制微生物進(jìn)入空間站環(huán)境，其次，使用具有良好抗菌防霉性能的材料，以減少微生物的生長(zhǎng)，第三，對(duì)所選用的材料進(jìn)行抗菌防霉處理，提高材料的抗菌防霉性能，減緩微生物的生長(zhǎng)。

腐蝕與防護(hù)技術(shù)是應(yīng)用型基礎(chǔ)研究，近年來(lái)看到越來(lái)越多的企業(yè)參與中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)的活動(dòng)，很多高校、科研院所的研究成果在企業(yè)示范應(yīng)用。隨著我國(guó)航天工程以及國(guó)防建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，航天裝備服役的環(huán)境越來(lái)越苛刻、服役壽命越來(lái)越長(zhǎng)、性能要求越來(lái)越高，航天材料的腐蝕與防護(hù)將發(fā)揮越來(lái)越重要的角色。相信在產(chǎn)學(xué)研深入合作下，還會(huì)有大量的高性能防護(hù)涂層、高性能薄膜不斷涌現(xiàn)，解決我國(guó)航天裝備在極端環(huán)境下服役難題，提高我國(guó)航天裝備的性能與壽命；同時(shí)科研人員會(huì)提煉出其中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，從而提升我國(guó)航天裝備腐蝕與防護(hù)基礎(chǔ)科研實(shí)力。