亂石穿空，驚濤拍岸，這震撼人心的壯麗景色卻是海洋防腐工作者眼中引發(fā)腐蝕問題的“重要幫兇”。海洋腐蝕會造成設(shè)施裝備結(jié)構(gòu)損傷、使役壽命縮短，嚴(yán)重的還會引發(fā)災(zāi)難事故，危及人民群眾生命財產(chǎn)安全。最新的腐蝕調(diào)查顯示，我國由于腐蝕帶來的損失和防腐蝕投入總額超過兩萬億元，為自然災(zāi)害的 4 倍，其中由海洋引發(fā)的腐蝕問題占有很大比重。參考國外同行的經(jīng)驗，如果采用有效的防護(hù)措施，25%—40%?的腐蝕損失可以被有效避免。為減少海洋腐蝕危害，保障國家海洋工程、裝備安全，支持國家“海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略推廣，國內(nèi)諸多科研院所的工作人員為此付出了不懈努力，并取得了豐碩成果——中國科學(xué)院海洋研究所就是其中的突出代表。近日，我們特邀請到該單位的黃彥良研究員，請他就我國目前海洋腐蝕防護(hù)形勢和技術(shù)發(fā)展做相關(guān)方面的精彩解讀。

黃彥良，中國科學(xué)院海洋研究所研究員，博士生導(dǎo)師，海洋防腐研究領(lǐng)域的知名專家。主要研究領(lǐng)域包括腐蝕電化學(xué)、材料腐蝕、海洋腐蝕環(huán)境評估等。

記者：中國科學(xué)院海洋研究所成立 60 多年來，以“出重大成果、出優(yōu)秀人才、出前瞻思想”為使命，成為我國規(guī)模最大、綜合實力最強(qiáng)的綜合海洋研究機(jī)構(gòu)之一。請您談?wù)勚袊茖W(xué)院海洋研究所的發(fā)展歷程。并談?wù)勚袊茖W(xué)院海洋研究所為科研人員提供哪些優(yōu)質(zhì)研究平臺？涌現(xiàn)出哪些重大科研成果？

黃彥良研究員 : 中國科學(xué)院海洋研究所的前身是始建于 1950 年 8 月 1 日的中國科學(xué)院水生生物研究所青島海洋生物研究室，是新中國第一個專門從事海洋科學(xué)研究的國立機(jī)構(gòu)，是我國海洋科學(xué)的發(fā)源地。1954 年 1 月 1 日，中國科學(xué)院水生生物研究所青島海洋生物研究室更名為中國科學(xué)院海洋生物研究室，直屬中國科學(xué)院，童第周為主任。之后研究室不斷發(fā)展擴(kuò)大建制，在 1957 年更名為中國科學(xué)院海洋生物研究所，并在 1959 年正式改名為中國科學(xué)院海洋研究所，童第周為第一任所長，副所長為曾呈奎等。到目前為止中國科學(xué)院海洋研究所擁有實驗海洋生物學(xué)、海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)、海洋環(huán)流與波動、海洋地質(zhì)與環(huán)境、海洋環(huán)境腐蝕與生物污損 5 個中科院重點實驗室以及海洋生物分類與系統(tǒng)演化實驗室、深海研究中心，建有國家海洋腐蝕防護(hù)工程技術(shù)研究中心、海洋生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室、海洋生物制品開發(fā)技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室 3 個國家級科研平臺，牽頭組建青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室的海洋生物學(xué)與生物技術(shù)、海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué) 2 個功能實驗室和海洋腐蝕與防護(hù)開放工作室，是目前我國規(guī)模最大、綜合實力最強(qiáng)的綜合海洋研究機(jī)構(gòu)之一。

中國科學(xué)院海洋研究所為科研人員提供了全方位的科研服務(wù)，設(shè)有學(xué)會聯(lián)合辦公室、文獻(xiàn)信息中心、科考船運行管理中心、公共技術(shù)中心、海洋科學(xué)大數(shù)據(jù)中心、海洋觀測網(wǎng)絡(luò)管理中心、中科院海洋生物標(biāo)本館 7 個研究支撐單元，此外正在建設(shè)中的中國科學(xué)院青島科教園及中國科學(xué)院海洋大科學(xué)研究中心將有效地提升科研環(huán)境并進(jìn)一步整合科研資源，從而提供更好的優(yōu)質(zhì)研究平臺。

在大型儀器方面，我所建設(shè)有大科學(xué)裝置資源平臺，包括“科學(xué)”系列考察船以及一大批先進(jìn)的海洋觀測和室內(nèi)分析測試設(shè)備，完全能夠滿足我所科研人員的科學(xué)研究需求，同時也能夠為相關(guān)的海洋科學(xué)研究單位提供服務(wù)。

在海內(nèi)外交流方面，所內(nèi)定期和不定期邀請海內(nèi)外涉海學(xué)術(shù)英才到所交流報告，同時鼓勵所內(nèi)研究人員積極走出去，對外交流討論，掌握一線的研究動態(tài)；同時每年提供較多科研人員出國交流訪學(xué)的機(jī)會，為年輕的科研人員提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)遇，提升自身科研能力，為海洋所的持續(xù)快速發(fā)展提供動力。

近 70 年來，海洋研究所在我國海洋科技主要領(lǐng)域的研究和發(fā)展中做出了許多奠基性和開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)，取得 1100余項科研成果，共發(fā)表論文 11000 余篇（其中 SCI/EI 收錄論文 3800 余篇），出版專著 230 余部；授權(quán)發(fā)明專利近500 件。與此同時，在中國科學(xué)院海洋研究所這樣良好的科研環(huán)境和科研條件下，重大的科研成果不斷涌現(xiàn)。在海洋腐蝕領(lǐng)域以“包覆防腐蝕技術(shù)”等為代表的科研成果斬獲國家科技進(jìn)步二等獎，減少不必要的國民經(jīng)濟(jì)損失，直接或間接助力國民經(jīng)濟(jì)增長；在海洋生物領(lǐng)域以“凡納濱對蝦引種、育苗、養(yǎng)殖技術(shù)研究與應(yīng)用”等為代表的科研成果榮獲國家科技進(jìn)步二等獎，并且為直接推動國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)；除此之外，像“大氣腐蝕過程中的氫滲透行為”、“海洋鋼結(jié)構(gòu)的環(huán)境敏感斷裂與腐蝕過程中的氫滲透行為”、“海洋紅藻中鹵代化合物的快速識別”、精準(zhǔn)鑒定與生物活性研究“等一大批項目研究成果均獲得過國際、國家或省、市等層次的科學(xué)技術(shù)獎項。

記者：中國科學(xué)院海洋研究所在我國海洋基礎(chǔ)研究領(lǐng)域做出許多奠基性和開創(chuàng)性工作，引領(lǐng)我國海洋科學(xué)的發(fā)展。請您具體談?wù)勀湍膱F(tuán)隊的研究方向？在該領(lǐng)域里做過哪些工作？取得過哪些成果？

黃彥良研究員 : 腐蝕是材料與環(huán)境交互作用而產(chǎn)生的材料損失或功能喪失的破壞形式。海洋腐蝕環(huán)境評估是解決材料在海洋環(huán)境應(yīng)用中的環(huán)境對材料破壞作用規(guī)律、機(jī)理方面的理論問題，為腐蝕破壞的預(yù)測、檢測、監(jiān)測和防護(hù)技術(shù)的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。開展海洋環(huán)境對材料破壞作用規(guī)律、機(jī)理方面的理論研究，對于指導(dǎo)開發(fā)高性能材料和推廣應(yīng)用有促進(jìn)作用、對于促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展有重要意義，因而有很好的發(fā)展前景。

目前團(tuán)隊成員主要由研究員、助理研究員和研究生組成。多年來團(tuán)隊一直致力于海洋環(huán)境的腐蝕研究工作，研究方向涵蓋應(yīng)力腐蝕、氫脆、海洋各區(qū)帶腐蝕、光生陰極保護(hù)研究以及對金屬材料在海洋腐蝕環(huán)境下的評估等。近年來在氫脆方向，主持研究了核廢料儲罐深地質(zhì)處置條件下長期氫吸收和氫脆行為研究的國家自然科學(xué)基金項目，一種低合金高強(qiáng)度鋼浪濺區(qū)的點蝕機(jī)理和氫滲透行為研究國家自然科學(xué)基金項目，以及耗氫微生物對高強(qiáng)鋼陰極保護(hù)的作用的國家自然基金項目，對氫在不同環(huán)境條件下滲透進(jìn)入不同金屬中的機(jī)理和行為進(jìn)行了研究，均取得了豐碩的研究成果，發(fā)表多篇 SCI 論文；大氣腐蝕過程中的氫滲透行為研究獲英國腐蝕研究所頒發(fā)的 2006 年度 T.?P.?Hoar 獎，為國內(nèi)同行首次且到目前為止唯一獲得此類在國際上有重要地位和影響的國際獎項。近年來承擔(dān)山東省大氣腐蝕調(diào)查研究，通過多地域的實地腐蝕掛片分析了不同地域的大氣腐蝕環(huán)境狀況，系統(tǒng)地總結(jié)了大氣腐蝕環(huán)境的強(qiáng)弱分布和特征。在光生陰極保護(hù)方面，團(tuán)隊聚焦新型光電材料的制備以及陰極保護(hù)性能的評估，構(gòu)建新型結(jié)構(gòu)的納米光電材料，提高 TiO 2 的光電保護(hù)效果。

記者：您作為課題負(fù)責(zé)人主持并完成多項國家、科學(xué)院、地方、省市的海洋腐蝕防護(hù)項目研究工作，擁有眾多專利授權(quán)及發(fā)明專利。請您分享您幾個印象深刻的科研攻關(guān)故事。

黃彥良研究員 : 目前正在承擔(dān)的一個科技部項目是海水抽水蓄能電站防污、防腐、防滲關(guān)鍵技術(shù)研究，其中涉及到不同金屬材料的防腐性能評估，這個模擬的腐蝕環(huán)境是相當(dāng)嚴(yán)苛的，首先是腐蝕性非常強(qiáng)的海水介質(zhì)，其次需要在不同流速下的海水以及不同壓力和不同溫度下進(jìn)行測試，這就對模擬測試的裝置提出了很高的要求，并且目前并不存在這樣適合的成品裝置來進(jìn)行測試。

因此，我們首先要解決的嚴(yán)峻的問題就是設(shè)計和制造這樣一套符合實驗要求的裝置，團(tuán)隊在項目起初就開始構(gòu)思設(shè)計測試裝置，集增壓功能、溫度調(diào)節(jié)功能和海水流速控制功能于一體，還要對裝置的材料進(jìn)行選擇，即滿足耐壓、防腐、輕質(zhì)、高強(qiáng)度的要求，最終經(jīng)過團(tuán)隊的多番探討和調(diào)查研究，最終確定裝置的設(shè)計方案。然而在將圖紙交付制造廠家后，前期已經(jīng)達(dá)成制作意向的廠家突然告知無法滿足我們裝置的制作要求，在多番交涉無果后，團(tuán)隊立即尋求新的合作途徑，最終確定制作企業(yè)，而這也造成了預(yù)期的時間延誤。為了裝置達(dá)到預(yù)期的設(shè)計要求，團(tuán)隊與制作企業(yè)保持緊密的聯(lián)系，從大型零部件的選擇到焊接工藝均有團(tuán)隊的參與并駐廠工作。因此，整個裝置的制造過程是相當(dāng)不容易的。

此外，在裝置制造完成后，由于整套裝置占地面積較大，并且需要靠近實海岸邊環(huán)境以方便實驗，因此再次面臨申請實驗裝置安放地點的問題，在海洋環(huán)境腐蝕和生物污損重點實驗室和海洋所相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷下，克服空間狹窄等問題成功在海洋所西海岸園區(qū)安放實驗裝置并投入前期實驗，從整個裝置的研發(fā)到投入使用，時間長達(dá)近一年之久。之所以對這個項目有非常深的感觸是因為這套實驗裝置的研發(fā)周期相對來說是比較長的，其次是遇到的困難和麻煩也是比較多的。但是還是說好事多磨，做科研就是需要耐心，需要做好攻堅克難的準(zhǔn)備，有強(qiáng)大的心理承受力，其次最重要的是整個團(tuán)隊的團(tuán)結(jié)，我想這些對我們的科研工作是非常重要的。

記者：腐蝕破壞力比地震等自然災(zāi)害造成的損失更為嚴(yán)重，其中海洋腐蝕損失約占總腐蝕損失的1/3，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。請您重點談?wù)劕F(xiàn)在海洋腐蝕防護(hù)科研工作中遇到哪些發(fā)展瓶頸，應(yīng)如何解決？未來海洋腐蝕與防護(hù)工作應(yīng)如何開展？請談?wù)勀捶ê透邢搿?/span>

黃彥良研究員 : 我們講海洋腐蝕問題的時候較多，實際上除了腐蝕問題還有海洋污損問題，它們之間還有相互作用，所以我對海洋設(shè)施的防護(hù)科研工作發(fā)展的瓶頸從這兩個方面來分析。對于海洋腐蝕的區(qū)帶劃分目前我們已經(jīng)比較明晰，也就是我們常說的海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、海洋潮差區(qū)、海水全浸區(qū)以及海底海泥區(qū)。

最嚴(yán)重的腐蝕區(qū)域是浪花飛濺區(qū)，其次是海洋潮差區(qū)，那么針對這兩個區(qū)域的腐蝕我們現(xiàn)在采用的比較成熟的我們海洋所侯保榮院士的包覆防腐蝕技術(shù)，這個技術(shù)目前的防腐效果還是相當(dāng)有效的：針對海洋大氣腐蝕區(qū)，主要采取的就是防腐涂層、涂料，短期內(nèi)效果也是不錯，但是在大時間尺度內(nèi)經(jīng)風(fēng)吹日曬等因素而老化就會容易發(fā)生剝落，從而失效，這是當(dāng)前我們在海洋大氣腐蝕區(qū)面臨的一個亟待解決的問題，需要繼續(xù)加強(qiáng)涂層的抗老化能力或者開發(fā)新的防腐材料或技術(shù)；目前對于海水全浸區(qū)我們主要應(yīng)用的技術(shù)就是陰極保護(hù)技術(shù)，應(yīng)該講這個技術(shù)是應(yīng)用得非常成熟了，但是隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)，傳統(tǒng)的犧牲陽極陰極保護(hù)的方法也需要改進(jìn)，開發(fā)新的陰極保護(hù)材料也是目前的一個研究熱點；對于海底海泥區(qū)的腐蝕目前由于深海技術(shù)的限制并沒有很全面的研究，僅從現(xiàn)有的資料來講海底海泥區(qū)的腐蝕其實并不嚴(yán)重，但是對于這個區(qū)帶的研究，目前應(yīng)首先明確腐蝕的類型和分布等問題，然后跟進(jìn)防腐技術(shù)。另一方面對于海洋生物污損來講，這個問題對于海洋設(shè)施尤其是船舶等的危害是非常大的，而且海洋生物的附著是常年存在的，尤其是夏季海洋生物繁殖速度非常快，問題尤為突出。目前對于海洋生物附著的應(yīng)對措施主要是采用防污涂層的方法，研制環(huán)保長效新型防污涂料是目前研究的總方向，其次也有一些仿生材料的研發(fā)也是研究的熱點。由于我個人以及課題組在這方面的工作相對腐蝕研究來說不多，所以在這里并不做過多地闡述。結(jié)合我和課題組近幾年做的方向之一即氫滲透來講，由于隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和環(huán)保輕量化的要求，高強(qiáng)度鋼無論在海洋領(lǐng)域還是諸如汽車等領(lǐng)域都已經(jīng)廣泛地投入使用，但是高強(qiáng)度鋼對氫非常敏感，極易發(fā)生氫脆問題，而且鋼的強(qiáng)度越高，對氫脆就越敏感，在自然環(huán)境中氫向鋼中的滲透是自然發(fā)生的，在陰極保護(hù)的效應(yīng)下會進(jìn)一步加強(qiáng)，因此氫脆問題在海洋高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用中尤為突出，這樣一來對氫脆問題發(fā)生的可能性的評估顯得尤為重要，而解決這一問題最根本的辦法還在于從材料的微觀組織和結(jié)構(gòu)出發(fā)，研發(fā)新型低滲氫速率高強(qiáng)度鋼或開發(fā)抑制氫滲透的防護(hù)技術(shù)。

記者：發(fā)展海洋裝備、建設(shè)海洋工程是推進(jìn)和實施國家海洋戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。然而它們長期服役于惡劣的海洋環(huán)境，無法回避材料的腐蝕損傷、磨蝕失效和生物污損，嚴(yán)重影響其可靠性和壽命。請您談?wù)労Ｑ蠓栏茖W(xué)研究未來的創(chuàng)新方向，并談?wù)勀鷮εe辦 2019 第六屆海洋材料與腐蝕防護(hù)大會的看法。

黃彥良研究員 : 從世界上來看，所有材料每年因腐蝕損失約1%的重量，腐蝕帶來的經(jīng)濟(jì)損失約占國家經(jīng)濟(jì)總量的 4%，這種腐蝕的損失在海洋環(huán)境中表現(xiàn)得尤為突出，經(jīng)統(tǒng)計，目前我國僅海洋腐蝕帶來的損失約占總腐蝕損失的1/3，防腐研究任重道遠(yuǎn)。當(dāng)前，在”一帶一路“國家合作項目蓬勃發(fā)展，海洋工程、船舶制造及綠色海洋風(fēng)能等產(chǎn)業(yè)蒸蒸日上的大背景下，海洋防腐科學(xué)研究同時面臨著新的巨大的挑戰(zhàn)和攻關(guān)任務(wù)。

面對腐蝕問題首先要明確不同材料在不同腐蝕環(huán)境下的腐蝕特點及規(guī)律，查明作用的腐蝕因子，對潛在的腐蝕作用及材料失效的可能性做出預(yù)判和評估，而這樣就必須要大力發(fā)展腐蝕監(jiān)測技術(shù)，推動腐蝕監(jiān)測技術(shù)向自動化、智能化方向發(fā)展。其次，需要針對具體的腐蝕環(huán)境采取對應(yīng)有效的防腐措施，防腐措施大體可分為這樣幾個方向：第一個是從材料本身出發(fā)，研發(fā)性能優(yōu)異的耐蝕鋼是未來防腐工作發(fā)展的一個主要方向之一，這是從源頭上進(jìn)行防腐，所以說在耐蝕金屬材料的研發(fā)上是一個海洋防腐科學(xué)研究的未來創(chuàng)新方向之一；第二個防腐的措施是防腐涂料，對防腐涂料有一定了解的人都知道，防腐涂料并不是永久性使用的，而是定期涂刷維護(hù)的，因此研發(fā)高附著力、防腐性能優(yōu)異的涂料將是涂料防腐技術(shù)未來發(fā)展的一個重要方向，并且隨著環(huán)保意識和要求的不斷提高，環(huán)保型的防腐涂料必然是要求之一也是創(chuàng)新性之一，同時涂料的施工工藝的優(yōu)化也是未來創(chuàng)新性方向之一，例如人工智能機(jī)械人噴涂技術(shù)等高新技術(shù)研究發(fā)展等。最后提到海洋防腐研究就不得不同時提到海洋生物污損的研究，因為二者往往是同時存在的，而且海洋生物污損也是海洋設(shè)施服役過程中需要解決的世界性難題，而針對海洋生物污損問題，目前最常用的方法就是防污涂層，防污涂層同樣也是向著環(huán)保化、長效性方向發(fā)展，這是未來創(chuàng)新研究的發(fā)展方向之一，同時利用仿生技術(shù)如制備超疏水材料和仿生超滑材料也是一個熱門的創(chuàng)新研究方向。

在習(xí)主席的號召下，我國海洋事業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了快車道，在認(rèn)識海洋，經(jīng)略海洋，大力發(fā)展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)，保護(hù)海洋環(huán)境，建設(shè)海洋強(qiáng)國的目標(biāo)下，大力發(fā)展海洋裝備、建設(shè)海洋工程是一項重要內(nèi)容。在嚴(yán)苛的海洋環(huán)境中，如何解決裝備和工程的材料腐蝕與污損問題是擺在海洋防腐研究工作者和金屬材料研究人員面前的一個難題。第六屆海洋材料與腐蝕防護(hù)大會的召開，為我們腐蝕領(lǐng)域、材料領(lǐng)域相關(guān)的研究者提供了一個助力海洋強(qiáng)國建設(shè)，共商海洋新材料及防腐新技術(shù)研發(fā)大計的良好平臺。在此，我衷心的預(yù)祝第六屆海洋材料與腐蝕防護(hù)大會順利召開并取得圓滿成功。

后記：

合抱之木，生于毫末；九層之臺，始于累土。與發(fā)達(dá)國家相比，我國的腐蝕防護(hù)事業(yè)起步雖晚，但發(fā)展之快，后勁之足，讓整個世界都為之側(cè)目，這與我國廣大科研工作者們不甘人后的辛勤研究是密不可分的。有士如此，國之大幸。讓我們衷心祝愿他們在保重自己身體的同時，為我國的海洋腐蝕防護(hù)事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)！

●  人物簡介

黃彥良，研究員，博士生導(dǎo)師。1995 年 7 月到中國科學(xué)院海洋研究所從事海洋腐蝕與防護(hù)研究工作至今。期間多次赴日本東京工業(yè)大學(xué)、澳大利亞 Curtin University of Technology 留學(xué)和從事合作研究，從事塑性變形對鐵的氫滲透的影響、腐蝕疲勞過程中氫滲透行為研究和超級可焊馬氏體不銹鋼焊接接頭應(yīng)力腐蝕開裂機(jī)理等方面的合作研究。先后承擔(dān)和參加國家”九五“攻關(guān)項目、國家重點研發(fā)項目、國家 863 項目、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重要方向性項目、國家自然科學(xué)基金項目、中澳科技合作特別基金等科研課題。現(xiàn)已發(fā)表論文 200 多篇，多篇被 SCI、EI、CSCD 收錄并引用。2010 年獲山東省十大杰出工程師提名獎。2009 年獲第六屆山東省優(yōu)秀科技工作者，記二等功。2008 年獲國家海洋局海洋創(chuàng)新成果二等獎、青島市自然科學(xué)獎二等獎、中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎二等獎。2006 年獲英國腐蝕研究所頒發(fā)的 2006 年度 T. P. Hoar 獎，為國內(nèi)同行首次且到目前為止唯一獲得此類在國際上有重要地位和影響的國際獎項。