腐蝕研究層面的五個新
【eCorr中國腐蝕與防護網消息2014年7月26日北京】“我們的腐蝕研究可以從五個層面去發展:新材料、新環境、新方法、新技術、新理論,研究的任務還是很艱巨的,空間
【eCorr中國腐蝕與防護網消息 2014年7月26日 北京】“我們的腐蝕研究可以從五個層面去發展:新材料、新環境、新方法、新技術、新理論,研究的任務還是很艱巨的,空間也是非常廣闊的。” 2014年7月22日,武漢大學甘復興教授在“2014年全國腐蝕電化學及測試方法學術交流會”上接受采訪時表示。
“腐蝕與防護是個古老的話題,舉個例子,出土于湖北江陵馬山5號楚墓的越王勾踐劍,是春秋晚期的越國青銅器。劍身上被鍍上了一層含鉻的金屬而千年不銹。經無損科學檢測,其主要合金成分為銅、錫、鉛、鐵、硫等。花紋處含硫高,因硫化銅可防銹,說明幾千年前我們的祖先就具有了金屬鈍化的經驗知識并掌握了耐蝕合金的制備技術。現代科學技術賦予腐蝕與防護工作新的生命和活力,隨著經濟社會和科學技術的發展,人類向更為廣闊的空間和領域開拓,新的腐蝕問題也隨之而來。” 甘復興娓娓道來。
“2014年全國腐蝕電化學及測試方法學術交流會”上,甘復興教授在聽取報告
新材料
“在過去,我們應用和研究的對象主要是金屬結構材料,而現在出現了很多的新材料,它們的組分結構不同,腐蝕規律和特點也不同。比如導電高分子材料,它是含有對陰離子的具有非定域π-電子共軛體系的高聚物。它的腐蝕失效過程是不是像金屬一樣為電化學機制?它與金屬連接耦合會不會發生電偶腐蝕?這需要我們去研究,去搞清楚。還有納米新材料,它有很大的比表面積,它比常規尺度材料的腐蝕速率是快還是慢?這也需要我們研究和回答。”
“在金屬結構材料方面,過去用鋼鐵材料居多,現在很多領域如航空、航天、手機、汽車等,都有輕量化的要求,鋼鐵材料就沒有優勢了。在這方面,鎂的比重小,適用于輕量化,而且鎂的比強度很高,同樣的重量,它可以承受更大的拉力和壓力。但是鎂的化學性質很活潑,容易發生腐蝕。這是鎂及其合金作為結構材料推廣應用的關鍵技術瓶頸,對腐蝕防護科技工作者是一個嚴峻的挑戰,攻克鎂合金的腐蝕防護難題,將對腐蝕科技做出革命性的貢獻。” 甘復興接著說。
新環境
“腐蝕是材料與環境相互作用的結果,一般的自然環境為水、大氣、土壤等,不同的環境對腐蝕的影響也是不同的。現在,我們面臨著許多新的材料環境問題。比如,自然環境的嚴重污染導致環境本身發生了變化,對材料的腐蝕也會有新的變化,具體是加速腐蝕還是抑制腐蝕呢?這就迫切地需要我們搞清楚和正確回答。再比如現在人類正在向深海進軍,深海環境里面的壓力很大,氧氣較少,這與淺海是不同的,那么對腐蝕會產生什么影響呢,機理是什么呢?我們也要搞清楚。還有,人類正在開拓太空,那么在無氧和失重的情況下,材料會有什么變化,對性能會產生什么樣的影響,這也是我們要研究的。另外,核輻射環境下使用的核電材料和活人體內環境中使用的生物醫學材料的腐蝕安全問題和使用壽命評估,也越來越引起公眾的重視和關注。” 甘復興介紹道。
新方法
“面對新材料、新環境中的腐蝕與防護問題,僅僅用傳統的經典方法來研究是不夠的。比如我們研究某些電子信息材料環境腐蝕時,特別關注材料微觀腐蝕變化,因為這些材料的細微腐蝕損壞就可能使整個器件或設備報廢。傳統的失重法或經典的電化學極化法很難做到這一點,需要利用原子力顯微鏡、微區電化學掃描等新方法來研究。因此,開發建立新的腐蝕研究和監測方法也是腐蝕與防護學科重要的研究方向。這些方法不僅要在實驗室應用,更應該在工業現場使用。通過對材料腐蝕現場的監控,實時掌握設備、裝備的腐蝕狀況,及時預警,采取果斷防護措施,避免因腐蝕而造成的損害和事故。” 甘復興繼續說。
新技術
“研究腐蝕原理,最終是為了防止腐蝕,因此研究開發經濟有效的防腐蝕新技術是我們腐蝕科學研究的落腳點。腐蝕科學本質上是應用科學,腐蝕研究不與應用結合,不研究開發新的防護技術,沒有出路。腐蝕防護技術一般分為表面覆層技術、電化學保護技術、化學轉化膜技術、緩蝕劑技術、環境介質改善技術、耐蝕合金化技術、防腐蝕設計技術等類型。近年來人們在這些領域爭相創新,開發了不少新技術,如新型(納米、水性、全固)涂料、鎂合金微弧氧化、表面滲鍍(碳、氮、鋁等)和離子注入、無鉻鈍化、高效環保緩蝕劑、超高溫熱障涂層、雙聯合金鋼、彩(涂)鋼板、伽伐尼陽極保護、防腐蝕系統設計軟件等等。今后我們不僅要繼續大力研究開發新技術,還要努力使這些技術標準化、規范化,加大工業推廣應用,轉化為實際生產力。”甘復興強調說。
新理論
“改革開放以來,我國腐蝕理論研究成果是顯著的,目前國際腐蝕學會會志Corrosion Science上中國學者的論文幾乎占據了半壁江山,可以證明這一點。我們在腐蝕電化學原理、腐蝕量子化學計算、局部腐蝕(小孔腐蝕與氫致開裂)和高溫腐蝕機理、緩蝕劑吸脫附理論、我國自然環境腐蝕規律等領域研究都有新的進展和成績,得到了國際同行的認可。但我們不能滿足于現狀,應該看到我國腐蝕理論研究還處在從量上追趕國際水平的階段,未及質的飛躍。腐蝕理論的基本框架還是國外學者建立的,國際腐蝕學界的權威大師還少有姓中的。要真正使我國腐蝕科技走在世界前列,我們必須在腐蝕理論上有原創性成果,必須有國際公認的權威大師。”甘復興最后說。
“2014年全國腐蝕電化學及測試方法學術交流會”的主題為“腐蝕電化學在新時期的發展與應用”,會議圍繞腐蝕電化學和技術發展中的基礎問題,提出了創新的觀點,交流了學術思想,展示了最新成果。會議內容包括大會報告、分會報告、優秀青年論文分會場報告、腐蝕電化學儀器及產品展示。會議期間還將召開腐蝕電化學及測試方法專業委員會會議。
本次會議由中國腐蝕與防護學會腐蝕電化學及測試方法專業委員會主辦,哈爾濱工程大學承辦。會議吸引了從事腐蝕電化學基礎研究、應用研究、儀器開發的人員以及產業界同仁共200余位參加。與會嘉賓互相交流和展示最新成果,討論腐蝕電化學學科的前沿、基礎、現狀和發展問題。
全國腐蝕電化學及測試方法學術交流會是國內規模化、系列化的學術會議之一,每兩年舉辦一次,以此推動國內腐蝕電化學領域的學科發展和科技進步,促進科研合作和技術轉化。
責任編輯:趙澤南
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