發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),建設(shè)海洋強(qiáng)國是我國的國家戰(zhàn)略。海洋材料為海洋的探索、開發(fā)、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要保障支撐。我國正處于高質(zhì)量發(fā)展、高效率變革、新動能轉(zhuǎn)型的新質(zhì)生產(chǎn)力提質(zhì)增效關(guān)鍵時期,為了詳細(xì)、確切把握我國海洋材料科技、創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展方向,同時為政府管理部門提供制定政策和決策的可靠依據(jù),2022 年5 月,廣東省腐蝕科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院啟動了“粵港澳大灣區(qū)海洋材料發(fā)展戰(zhàn)略研究”戰(zhàn)略咨詢與研究項目。項目成立了以毛新平院士、韓恩厚院士為項目負(fù)責(zé)人,殷瑞鈺院士、柯偉院士、周克崧院士、王海舟院士等30 多位專家為主要成員的項目組,項目組歷時一年多、深入調(diào)研十多家研究和應(yīng)用單位、大量調(diào)研國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)成果,旨在找出我國海洋關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料、防腐材料、深遠(yuǎn)海材料目前存在的主要問題,向政府和相關(guān)部門提出如何加快發(fā)展海洋關(guān)鍵材料的措施和建議。

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《海洋材料科技創(chuàng)新發(fā)展》

韓恩厚, 毛新平, 魏鳳編著

北京 : 科學(xué)出版社, 2024.11

《海洋材料科技創(chuàng)新發(fā)展》(韓恩厚, 毛新平, 魏鳳編著. 北京 : 科學(xué)出版社, 2024.11)即為上述項目研究的集體智慧結(jié)晶。本書圍繞國家海洋強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)及發(fā)展要求,在充分調(diào)研國內(nèi)外海洋戰(zhàn)略和海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上,重點對海洋結(jié)構(gòu)材料、海洋腐蝕防護(hù)材料、深遠(yuǎn)海裝備材料等海洋材料開展科技發(fā)展?fàn)顩r與戰(zhàn)略研究。

  • 首先調(diào)研歐盟、美國、日本、中國等主要經(jīng)濟(jì)體或國家在海洋戰(zhàn)略及海洋材料方面的戰(zhàn)略、布局、規(guī)劃發(fā)展及重點領(lǐng)域方向;

  • 其次,針對海洋高溫、高濕、高鹽等環(huán)境特點,介紹了諸多海洋材料及防腐技術(shù),并著眼于建設(shè)海洋工程的結(jié)構(gòu)材料、腐蝕材料和深海裝備材料,分別開展前沿技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的分析;

  • 最后基于上述分析提出我國發(fā)展海洋材料的建議。

本書較全面地反映了國內(nèi)外海洋材料科研創(chuàng)新發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀,提出我國海洋材料研究及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面臨的問題,圍繞我國海洋強(qiáng)國建設(shè)及海洋材料的快速發(fā)展提出思考,具有較強(qiáng)的前瞻性和實用性,非常具有理論創(chuàng)新和實踐應(yīng)用參考價值。

本文節(jié)選“3.2 基于SCI 科技文獻(xiàn)的海洋腐蝕防護(hù)材料技術(shù)研發(fā)進(jìn)展”中的一個小節(jié)“3.2.5 最新研發(fā)技術(shù)狀況”以饗讀者,標(biāo)題為編者所加。

《海洋材料科技創(chuàng)新發(fā)展》

從過去5年我國科技成果

看防腐技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展

近年來,全球發(fā)布關(guān)于腐蝕防護(hù)研究的成果有3333篇。綜合科技文獻(xiàn)發(fā)布期刊的影響因子與其年均被引率,選出15篇文章。

表 2017~2021 年代表性15篇文獻(xiàn)

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從中總結(jié)過去5 年中的腐蝕防護(hù)技術(shù)發(fā)展動向如下:

  • 表面研究是一項重要的腐蝕防護(hù)技術(shù),對表面技術(shù)的研究集中在表面結(jié)構(gòu)改性、高性能表面制造等。Boinovich等研究了對疏冰涂層的微觀表面改性方法,以應(yīng)對超疏水表面因結(jié)冰造成的腐蝕和磨損問題;Li等研究制備了提高鋁合金耐腐蝕性能的超疏水表面。

  • 涂料是表面技術(shù)中重要的一類,對涂料的研究包括:涂層結(jié)構(gòu),如Wang等研究了氧化石墨烯-介孔硅層-納米球結(jié)構(gòu)涂層;新型涂料,如Pareek等研究了一種抑制銅在海水中腐蝕的環(huán)保型涂料—APIP咪唑嘧啶。

  • 機(jī)械設(shè)備的腐蝕防護(hù)研究,特別是海水淡化等方面的設(shè)備。Sun等和Li等都對海水淡化裝置開展了改造升級研究,采用新型的材料和涂料,如高強(qiáng)碳纖維、TiO2 等提高凈化性能和設(shè)備服役壽命。

  • 建筑方面的腐蝕防護(hù)研究,主要是對混凝土及相關(guān)材料的研究,包括增強(qiáng)混凝土用鋼筋的長期耐腐蝕性,結(jié)合纖維增強(qiáng)聚合物提高海洋和沿海建筑物用混凝土的耐腐蝕性、韌性等各項性能。

  • 陰極保護(hù)。在Yang等的研究中,他們提出一種摩擦電-電磁雜化納米發(fā)電機(jī),這種發(fā)電機(jī)能夠為電化學(xué)陰極保護(hù)提供能源,可應(yīng)用在船舶上,實現(xiàn)船舶的腐蝕防護(hù)。

主要結(jié)論

基于對全球海洋腐蝕防護(hù)材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新進(jìn)展的分析,得出如下結(jié)論: 我國是全球研發(fā)的主力。世界海洋腐蝕防護(hù)材料的研究從1991年開始逐漸加快,而我國自1997 年開始快速發(fā)展,對比發(fā)展趨勢圖,我國創(chuàng)新成果是影響總體趨勢的主要因素。 腐蝕防護(hù)材料的機(jī)理及應(yīng)用研究仍然是當(dāng)前研究的重點。專門針對海洋腐蝕材料技術(shù)的研究仍需要加強(qiáng)。

本文摘編自《海洋材料科技創(chuàng)新發(fā)展》(韓恩厚, 毛新平, 魏鳳編著. 北京 : 科學(xué)出版社, 2024.11)一書“前言”“第3 章 海洋腐蝕防護(hù)材料及科技創(chuàng)新發(fā)展”,有刪減修改,標(biāo)題為編者所加。

ISBN 978-7-03-078547-3

責(zé)任編輯:張淑曉 高 微

本書適合有志于推動海洋和海洋材料探索、規(guī)劃、研究、開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展及相關(guān)行業(yè)的研究人員、管理和決策人員使用。

(本文編輯:劉四旦)

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