項目背景

海洋是我國經濟與軍事的戰略要地，走向深海、遠海”是我國目前及未來的重要戰略目標。在深海、遠海領域中應用的裝備、裝置的發展面臨重大機遇與挑戰。深海、遠海下金屬腐蝕防護問題是制約該發展的關鍵因素，亟待解決。

全球95%的海域深度超過200 米，水下服役的裝置裝備幾乎都會遭到深海環境作用。裝備裝置在深海下服役上浮下潛，面臨干濕交替、壓力交變、溫度交變等，目前由于對深海環境因素作用機理不清楚，相關報道少，導致把深海壓力簡單的歸為外加壓應力，直接選用耐壓材料，這導致其快速失效遠不能達到需求。

海洋裝備動力系統服役環境苛刻復雜，主要包含高溫（300-600oC）、高鹽（NaCl）、高水蒸汽（H2O），其本質為中溫固態NaCl-H2O-O2協同作用腐蝕。傳統耐蝕合金不銹鋼、鈦合金等在該環境下加速腐蝕，導致相同型號動力系統裝置在內陸地區服役可達上萬小時，而在南海地區僅為500 - 1000小時。由于腐蝕機理不明確，無法從根本上理解腐蝕控制因素，導致動力系統選材及防護方法設計不清晰、無依據。

 因此，揭示兩大海洋復雜苛刻環境（深海水壓及海洋高溫）下金屬腐蝕防護機理是指導該環境下金屬防護研究的核心科學問題。

深海金屬/涂層材料腐蝕機理研究 

建立“深海力學-電化學”多因素交互作用腐蝕機理，首次構建深海水壓-腐蝕電化學動力學理論方程，明確深海水壓下金屬溶解過程的電極反應速度理論調控方法；闡明深海壓力對防護涂層界面破壞，及涂層/金屬界面電化學協同失效機理，為深海耐蝕金屬、防腐涂層成分/結構設計奠定理論基礎。

指導深海防護涂層研制

搭建多種涂層的成分-結構理論設計模型。突破高溫機械力-化學鍵合界面調控技術，實現了涂層/金屬、填料/樹脂兩大界面化學結合，研發出系列新型海洋苛刻環境用玄武巖化學鍵合防腐涂料。

海洋高溫金屬/涂層材料腐蝕機理研究

首次實現了中溫固態鹽下電化學表征，證明了“動態水膜”理論，揭示海洋高溫金屬化學-電化學交互作用機理；在鈦合金上進一步建立“溫度場-電化學場” Cl活性催化腐蝕機制。

海洋高溫防護涂層設計及研發

申請團隊理論計算繪制了不同金屬/氧化物在溫度場-電化學場下與Cl-O競爭反應圖譜，建立海洋高溫防護涂層理論設計方法，研制出有機硅自修復防護涂層及系列搪瓷涂層已在多裝備上批量應用。