海洋工程装备材料失效分析及其防护技术
编号:287
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更新:2025-04-18 09:02:23 浏览:7次
特邀报告
摘要
习近平总书记在党的十九大报告中指出要坚持陆海统筹,加快建设海洋强国。海洋强国战略要求积极拓展海洋经济发展空间,建设现代海洋产业体系,培育壮大海洋工程装备。然而,海洋装备材料的腐蚀造成灾难性事故频发,严重制约了海洋工程装备的制造、安全服役和经济发展。海工装备的服役寿命与海洋环境的腐蚀防护息息相关,建立海洋工程装备全生命周期质量控制、寿命预测和防护技术势在必行。基于此,我们的研究主要集中于实际涉海合金管材在海洋环境及实际工况下的成膜特性及耦合腐蚀机制。通过科学量化微生物膜及代谢产物、腐蚀电化学、应力应变、材料微观成分组成等主要参数间的关联,全面评估多环境因子体系下合金的微生物腐蚀机制。借助外源性电子介质核黄素和析氢检测区分了脱硫弧菌生物膜所致合金的腐蚀机制。同时,针对服役于海洋环境中的典型材料,设计合理的室内模拟加速试验方法,对其服役寿命进行预测,服务于材料选材及安全评价。针对焊接接头这一结构材料的薄弱环节,对低合金钢、铝合金等焊接接头及异种金属焊接接头开展腐蚀与应力腐蚀开裂行为研究,分析焊接敏感部位、接头性能变化及环境失效损伤机制,开展同种、异种金属焊接工艺优化研究,为焊接接头安全服役提供支持。
生物污损问题严重影响海工装备的使用寿命,造成巨大的经济损失,威胁海洋安全。特别是在海洋环境水线附近,由于阳光充沛,温度适宜,更有利于微生物膜的形成和发展,导致海工装备材料的生物附着现象更严重,因此,因此如何解决水线附近的生物污损问题尤为紧迫。基于此,我们的团队通过材料复合及材料表界面微纳结构调控,构筑光催化防污材料,通过有机无机半导体设计新型防污剂实现防污涂层的长效防污性能,实现了功能涂层材料在pH、光照等环境因素交替变化下的智能防护;通过利用玻璃化转变温度差异,采用拓扑渗透法开发了疏水性防污膜与低铜化抑菌防污配套材料体系。对于目前典型的金属防腐蚀技术,涂层和阴极保护是工程中常用的防腐蚀手段,我们的研究主要通过纳米填料改性提升涂层耐阴极剥离性能,最终实现海工装备的长效安全服役。
关键词
海工装备材料;微生物腐蚀;寿命预测;防腐防污
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