中國科學(xué)院金屬研究所研究出的海洋工程及船舶用防腐涂料，將極大增加我國防腐蝕領(lǐng)域的科研能力。

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　　陽光、空氣、水是人們生活中離不開的元素，但同時，它們也是雙刃劍，腐蝕著人們生活環(huán)境中的一些材料。尤其在現(xiàn)在，工業(yè)化進程的加快和汽車尾氣的排放，讓更多硫化物、氮氧化物等進入大氣，造成污染。而這些污染，正是加速腐蝕進程的元兇之一。如今，腐蝕和污染一樣都在不斷加劇。每年因腐蝕造成的損失約占各國GDP的3%～5%。腐蝕一旦出現(xiàn)，若不及時采取對策，輕則造成經(jīng)濟損失，嚴重的還可導(dǎo)致人員傷亡。

　　基于此，為了避免腐蝕造成的后果，腐蝕科學(xué)這門新興的邊緣學(xué)科備受關(guān)注。國際上，材料在自然環(huán)境中腐蝕的試驗工作已經(jīng)走向全球化，我國也在加強研究材料在自然環(huán)境下腐蝕試驗的工作。目前，中科院金屬研究所自主研發(fā)的金屬和合金的腐蝕以及鋼鐵戶外大氣加速腐蝕試驗，已經(jīng)成為國家標準。用該標準測量腐蝕進程并提取數(shù)據(jù)，可以算出不同地區(qū)環(huán)境對于金屬等材料的腐蝕速率，從而指導(dǎo)人們采取方法，更好地防腐蝕。

　　沈陽污染物中以硫化物為首

　　材料或零件在大氣環(huán)境下，通常都容易發(fā)生腐蝕。只不過不同情況下，不同材料受腐蝕的程度不同，且肉眼不易發(fā)現(xiàn)。很多時候，直到腐蝕已經(jīng)較為嚴重，人們才想起補救。給橋梁、道路上的護欄刷防護涂層，就是防止腐蝕的一種方式。

　　腐蝕的過程是如何形成的?從事腐蝕科學(xué)的研究人員表示，看上去堅硬無比的金屬，置于大氣環(huán)境中時，其表面通常會形成一層極薄的不易看見的水膜。當(dāng)這層水膜達到20-30個分子厚度時，它就變成電化學(xué)腐蝕所需要的電解液膜。這種電解液膜的形成，或者是由于水分(雨、雪)的直接沉淀，或者是大氣的濕度或溫度變化以及其他種種原因引起的凝聚作用而形成。

　　其實，如果金屬表面只是處于純凈的水膜中，一般不足以造成強烈的電化學(xué)腐蝕。但大氣環(huán)境下，諸多的污染物往往讓水膜含有了水溶性的鹽類及溶入的腐蝕性氣體，腐蝕的發(fā)生就比較容易了。

　　作為老工業(yè)基地，沈陽的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，污染物排放總量大，大燃煤裝置多，排放密度大，再加上揚塵污染和機動車尾氣污染所占比例不斷上升，大氣污染較重。目前在沈陽，主要污染物是可吸入顆粒物、二氧化硫和二氧化氮，造成腐蝕的污染物以硫化物為首。

　　甲醛可致新裝修房間內(nèi)腐蝕加速

　　除了不同區(qū)域有著不同的污染物之外，一些人為因素也是加劇腐蝕產(chǎn)生的原因。空氣中的顆粒污染物，就能以不同的方式影響腐蝕進程。據(jù)介紹，在室內(nèi)，由于建筑材料、室內(nèi)家具與設(shè)備有釋放物，人們生活過程中會產(chǎn)生新陳代謝物，導(dǎo)致甲醛、乙酸、水蒸氣和細菌等的存在，這些都是室內(nèi)大氣污染及腐蝕的源頭。

　　腐蝕科學(xué)研究顯示，在不同污染物的共同作用下，對于許多金屬腐蝕的影響非常顯著。再加上溫度和濕度的波動，尤其在濕度較大的時候，可能導(dǎo)致在較冷物質(zhì)的表面出現(xiàn)結(jié)露。結(jié)露的頻率和時間對于發(fā)生在室內(nèi)的腐蝕來說是很重要的因素，比如鋼、鋅、銅，都對室內(nèi)的濕度非常敏感，鋼在相對濕度高于50%時，將吸附多層水分子，更易發(fā)生腐蝕。

　　三種方式抵御腐蝕

　　抵御腐蝕大致有三種方式，一是直接采用耐蝕的金屬或非金屬材料，如不銹鋼、塑料、玻璃鋼、石墨等制作設(shè)備。二是在需要防腐蝕的物體表面覆蓋各種耐蝕保護層，如防腐涂層、貼面等。三是采用技術(shù)措施，在物體表面采取特殊處理，增強物體的耐蝕性。中科院金屬研究所的工作人員表示，想要更有針對性地防腐蝕，需要用科學(xué)的方式來計算不同材料的受腐蝕進程。如何計算，有一套標準化程序。

　　現(xiàn)在，很多國家都已經(jīng)把防腐蝕標準化研究擺上了日程。“ATLAS公司除了在美國本土有6個大氣暴曬場以外，在全球其它8個國家還設(shè)立了11個特殊環(huán)境的暴曬場。”中國科學(xué)院金屬研究所材料環(huán)境腐蝕研究中心的工作人員表示，這就是為了研究不同物質(zhì)暴露在大氣環(huán)境下腐蝕的速率，給防腐蝕研究提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

　　記者了解到，中科院金屬研究所自主研發(fā)的金屬和合金的腐蝕以及鋼鐵戶外大氣加速腐蝕試驗，成為國家標準。目前，這項標準已經(jīng)公布，用該標準做試驗，可以較快獲得金屬等不同物質(zhì)在大氣環(huán)境下的腐蝕數(shù)據(jù)。“如果想了解自己所在地區(qū)金屬的腐蝕速率，可以用這個標準來試驗。標準能讓經(jīng)過多年腐蝕后產(chǎn)生的變化和反應(yīng)，在短時間內(nèi)顯現(xiàn)出來。通過試驗，人們就能看到金屬等物質(zhì)在特定環(huán)境下多年后的模樣，了解其腐蝕速率。而這個腐蝕速率，可指導(dǎo)人們有針對性地防腐蝕。”中科院金屬研究所的工作人員介紹。

　　在中科院金屬研究所，記者了解到了這個標準化試驗的過程。測算暴露在戶外環(huán)境中的金屬等物質(zhì)的腐蝕速率，采用的是加速腐蝕試驗。這種試驗一年安排兩次，每次三到四個月，只是不能在雨季和冰凍季進行。中科院金屬研究所的工作人員表示，考慮到晝夜溫度和日照有差異，試驗時段分為早6時到晚6時和晚6時到早6時兩個時段，分別設(shè)定試驗周期。6時到18時期間，每10-20分鐘對研究的試樣進行一次一分鐘的噴霧，讓水汽與試樣充分接觸。18時至6時期間，每20-40分鐘對試樣進行一次一分鐘的噴霧。之后，在試驗的第10天、30天、60天、90天和120天分別取樣，了解材料的腐蝕速率。

　　沈陽研制出海洋工程及船舶用防腐涂料

　　如今，各行業(yè)都積極推廣采用防腐蝕新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝、新材料。日前，中國科學(xué)院金屬研究所研究出了海洋工程及船舶用防腐涂料，這將極大增加我國防腐蝕領(lǐng)域的科研能力，減少腐蝕帶來的損失。

　　據(jù)介紹，海洋工程及船舶用防腐涂料采用納米濃縮漿和纖維增強技術(shù)，可以大大提高漆面涂層的抗老化和耐腐蝕性能。以往在國內(nèi)，95%以上的船舶涂料和海洋工程涂料，都是被國外企業(yè)所壟斷。中科院金屬研究所研發(fā)出的產(chǎn)品，經(jīng)過實驗室加速試驗和現(xiàn)場掛片試驗，已經(jīng)證明可以達到國際防腐蝕涂料的標準。據(jù)透露，目前這種涂料已經(jīng)與企業(yè)合作進行批量化生產(chǎn)，價格將不到國外產(chǎn)品的一半。

責(zé)任編輯：聶建敏