科创中国

典型钝态金属材料海洋腐蚀机理及防护技术基础研究的重要成果之一，是一套针对海洋环境下钝态金属材料腐蚀问题的综合防护技术。这些技术基于深入的基础研究，揭示了钝态金属材料在海洋大气、水气界面、海水全浸区等不同环境下的腐蚀机理。其中，智能化腐蚀现场监测系统的研发，使得对海洋大气腐蚀速率的现场监测成为可能，大大提高了腐蚀监测的准确性和实时性。此外，自主设计的水气界面腐蚀综合测试平台，完成了实验室和实海环境下的腐蚀评测，为钝态金属腐蚀机理的提出提供了有力支持。在防护技术方面，开发的系列表面防护技术解决了梯度涂层设计、界面组织优化等难题，形成了针对水动力部件材料的多种技术体系，如近终型激光表面改性、类蒙乃尔合金改性层短流程制备等。这些技术的应用显著提高了材料的服役寿命，降低了因腐蚀导致的设备故障和维修成本。综上所述，这些研究成果为海洋工程材料的长寿命运行奠定了坚实的科学基础，具有重要的国内和国际影响力，为海洋资源的开发和利用提供了有力的技术支持。

首先，该研究成功研发了智能化腐蚀现场监测系统，利用电化学噪声技术，实现了对海洋大气腐蚀速率的实时监测，为腐蚀防护提供了重要数据支持。这一创新不仅提高了监测的准确性和效率，还为后续防护技术的研发提供了科学依据。其次，项目自主设计了水气界面腐蚀综合测试平台，完成了实验室和实海环境下的腐蚀评测，揭示了钝态金属在不同环境条件下的腐蚀机理。这一成果为深入理解钝态金属材料的腐蚀行为提供了有力支持。此外，研究还开发了系列表面防护技术，解决了梯度涂层设计、界面组织优化等难题，形成了针对水动力部件材料的多种技术体系。这些技术的应用显著提高了材料的耐腐蚀性能，延长了设备的使用寿命，降低了维修成本。综上所述，该研究在海洋腐蚀机理和防护技术方面取得了重要突破，为海洋工程材料的长寿命运行奠定了坚实基础，具有重要的科学价值和应用前景。

1. 技术融合与创新：原位测试技术将与更多的先进技术相融合，如传感器技术、物联网技术、大数据技术等。这些技术的融合将进一步提高原位测试技术的精度和效率，为金属材料大气腐蚀行为研究提供更加全面的数据支持。
2. 应用范围扩大：原位测试技术将不仅局限于金属材料的大气腐蚀行为研究，还将拓展到其他领域，如海洋工程、航空航天、石油化工等。这些领域对材料的耐腐蚀性要求更高，原位测试技术的应用将有助于提高这些领域的安全性和可靠性。
3. 标准化与规范化：随着原位测试技术的不断发展和应用，相关标准和规范将逐步建立和完善。这将有助于推动原位测试技术的标准化和规范化进程，提高其在金属材料大气腐蚀行为研究中的准确性和可靠性。

　材料电化学与表界面工程研究室隶属于天津大学材料科学与工程学院先进金属材料系，主要开展电池材料与器件、电化学催化材料以及材料腐蚀与防护等方面的研究。团队负责人胡文彬教授为国家杰出青年基金项目获得者、国家万人计划领军人才、享受国务院政府特殊津贴专家，现任材料学院院长。其他主要成员还包括长江学者1人，国家杰出青年和优秀青年基金项目获得者1人，天津市教学名师1人，国家优秀青年基金项目获得者1人，青年长江学者1人，青年托举人才1人，北洋学者2人。　　团队先后承担国家重点研发计划项目、国家杰出青年基金项目、国家自然基金重点/联合重点/面上等科研项目50余项，在Nat. Energy, Nat. Commun., Adv. Mater., Chem. Soc. Rev., Angew. Chem., Chem. Rev., Energy. Environ. Sci., ACS Nano, Adv. Energy Mater., Corros. Sci.等期刊发表学术论文500余篇，出版中英文学术专著5部，获授权专利100余项。团队获评科技部、天津市重点领域创新团队，相关研究获国家科技进步二等奖。

一、科学研究效益

1. 深化腐蚀机理理解：
   • 通过原位测试技术，能够实时监测金属材料在复杂工况下的大气腐蚀过程，揭示腐蚀的微观机制和演变规律。
   • 研究结果有助于建立更准确的腐蚀模型，为腐蚀预测和防护提供理论支持。
2. 推动技术进步：
   • 原位测试技术的发展和应用，促进了电化学测试方法、表征手段以及数据分析技术的革新。
   • 这些技术的进步为金属材料腐蚀研究提供了更强大的工具，推动了相关领域的发展。

二、工程应用效益

1. 提高设备安全性：
   • 通过对金属材料在复杂工况下的大气腐蚀行为进行原位测试，可以及时发现潜在的腐蚀问题，并采取相应的防护措施。
   • 这有助于降低设备因腐蚀而导致的故障率，提高设备的安全性和可靠性。
2. 延长使用寿命：
   • 通过原位测试技术，可以监测金属材料的腐蚀速率和腐蚀形态，从而预测其使用寿命。
   • 根据预测结果，可以制定合理的维护计划，延长金属材料的使用寿命，降低更换成本。
3. 优化防腐设计：
   • 原位测试技术可以提供金属材料在不同环境下的腐蚀数据，为防腐设计提供科学依据。
   • 通过优化防腐设计，可以提高金属材料的耐腐蚀性，减少腐蚀对设备性能的影响。

三、经济效益

1. 降低维护成本：
   • 通过原位测试技术，可以实时监测金属材料的腐蚀情况，及时发现并处理腐蚀问题。
   • 这有助于减少因腐蚀而导致的设备损坏和停机时间，降低维护成本。
2. 提高生产效率：
   • 通过优化防腐设计和延长金属材料的使用寿命，可以减少设备更换和维修的频率。
   • 这有助于提高生产效率，降低生产成本。
3. 促进产业发展：
   • 原位测试技术的应用推动了金属材料腐蚀防护产业的发展。
   • 产业的发展又带动了相关技术的研发和应用，形成了良性循环。

科研成果持有者将科技成果作为合作的基础和条件，与其他企业，研究机构或个人共同开展科技成果转化活动。