中國科學家在鋼鐵制造領域的一項突破性技術創新可能將助中國軍艦和潛艇未來比外國艦艇速度更快,耐久性更好。
2205雙相不銹鋼(a)和2205-Cu抗菌雙相不銹鋼(b)在2216E培養基里與銅綠假單胞菌共培養7天后的細菌生物膜活/死染色后的生物膜形貌,其中綠色為活的細菌,紅色為死的細菌。從下圖中可以明顯看到2205-Cu抗菌雙相不銹鋼具有強烈的抑制細菌生物膜形成的作用。
文章稱,中國科學院金屬研究所的研究人員表示,不銹鋼在海水環境中會遭受破壞和侵蝕,而這一新技術將有助于節省近萬億元資金。盡管仍處于測試階段,但這種特殊材料可以應用在結構件等關鍵部件上。科學家表示,傳統工藝很難為結構件添加防腐蝕材料,而這一新技術將極大提高船體的耐久性。
目前對中國軍艦而言,細菌的危險性遠大于敵人的海軍。如綠膿桿菌遍布全球各大海洋,對于鋼鐵材料尤其具有侵蝕性,即便是造船行業中廣泛使用的最為堅固、最抗腐蝕的材料——雙相不銹鋼每年也會被侵蝕40毫米。研究人員稱,生活在艦體表面細菌的重量和拖力都會影響船只速度和機動性。他們預計,中國艦船消耗的燃料中有超過1/3被生物侵蝕所消耗。
文章稱,雖然解放軍海軍并未披露該問題對其艦隊的影響,但美國每年要為解決這一問題花費230億美元。為了研究新材料,中國研究團隊回溯了世界造船史。英國皇家海軍曾在木船船底覆蓋銅,以避免船體腐爛,這一重要的技術幫助英國在18世紀末成為海上霸主。但隨著人們用金屬材料造船,這種技術逐漸被拋棄。
報道稱,中國的研究團隊嘗試將銅與雙相不銹鋼結合,這一努力持續十多年,最終找到正確的方法將銅離子的殺菌效應最大化,同時不影響鋼鐵強度。根據該團隊公開發表的論文,這種銅鐵混合物在一周時間內的殺菌率達到97%,能預防侵蝕,并有效根除生物膜。
責任編輯:王元
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