亂石穿空，驚濤拍岸，這震撼人心的壯麗景色卻是海洋防腐工作者眼中引發腐蝕問題的“重要幫兇”。海洋腐蝕會造成設施裝備結構損傷、使役壽命縮短，嚴重的還會引發災難事故，危及人民群眾生命財產安全。最新的腐蝕調查顯示，我國由于腐蝕帶來的損失和防腐蝕投入總額超過兩萬億元，為自然災害的 4 倍，其中由海洋引發的腐蝕問題占有很大比重。參考國外同行的經驗，如果采用有效的防護措施，25%—40%?的腐蝕損失可以被有效避免。為減少海洋腐蝕危害，保障國家海洋工程、裝備安全，支持國家“海洋強國”戰略推廣，國內諸多科研院所的工作人員為此付出了不懈努力，并取得了豐碩成果——中國科學院海洋研究所就是其中的突出代表。近日，我們特邀請到該單位的黃彥良研究員，請他就我國目前海洋腐蝕防護形勢和技術發展做相關方面的精彩解讀。

黃彥良，中國科學院海洋研究所研究員，博士生導師，海洋防腐研究領域的知名專家。主要研究領域包括腐蝕電化學、材料腐蝕、海洋腐蝕環境評估等。

記者：中國科學院海洋研究所成立 60 多年來，以“出重大成果、出優秀人才、出前瞻思想”為使命，成為我國規模最大、綜合實力最強的綜合海洋研究機構之一。請您談談中國科學院海洋研究所的發展歷程。并談談中國科學院海洋研究所為科研人員提供哪些優質研究平臺？涌現出哪些重大科研成果？

黃彥良研究員 : 中國科學院海洋研究所的前身是始建于 1950 年 8 月 1 日的中國科學院水生生物研究所青島海洋生物研究室，是新中國第一個專門從事海洋科學研究的國立機構，是我國海洋科學的發源地。1954 年 1 月 1 日，中國科學院水生生物研究所青島海洋生物研究室更名為中國科學院海洋生物研究室，直屬中國科學院，童第周為主任。之后研究室不斷發展擴大建制，在 1957 年更名為中國科學院海洋生物研究所，并在 1959 年正式改名為中國科學院海洋研究所，童第周為第一任所長，副所長為曾呈奎等。到目前為止中國科學院海洋研究所擁有實驗海洋生物學、海洋生態與環境科學、海洋環流與波動、海洋地質與環境、海洋環境腐蝕與生物污損 5 個中科院重點實驗室以及海洋生物分類與系統演化實驗室、深海研究中心，建有國家海洋腐蝕防護工程技術研究中心、海洋生態養殖技術國家地方聯合工程實驗室、海洋生物制品開發技術國家地方聯合工程實驗室 3 個國家級科研平臺，牽頭組建青島海洋科學與技術國家實驗室的海洋生物學與生物技術、海洋生態與環境科學 2 個功能實驗室和海洋腐蝕與防護開放工作室，是目前我國規模最大、綜合實力最強的綜合海洋研究機構之一。

中國科學院海洋研究所為科研人員提供了全方位的科研服務，設有學會聯合辦公室、文獻信息中心、科考船運行管理中心、公共技術中心、海洋科學大數據中心、海洋觀測網絡管理中心、中科院海洋生物標本館 7 個研究支撐單元，此外正在建設中的中國科學院青島科教園及中國科學院海洋大科學研究中心將有效地提升科研環境并進一步整合科研資源，從而提供更好的優質研究平臺。

在大型儀器方面，我所建設有大科學裝置資源平臺，包括“科學”系列考察船以及一大批先進的海洋觀測和室內分析測試設備，完全能夠滿足我所科研人員的科學研究需求，同時也能夠為相關的海洋科學研究單位提供服務。

在海內外交流方面，所內定期和不定期邀請海內外涉海學術英才到所交流報告，同時鼓勵所內研究人員積極走出去，對外交流討論，掌握一線的研究動態；同時每年提供較多科研人員出國交流訪學的機會，為年輕的科研人員提供更多的學習機遇，提升自身科研能力，為海洋所的持續快速發展提供動力。

近 70 年來，海洋研究所在我國海洋科技主要領域的研究和發展中做出了許多奠基性和開創性的貢獻，取得 1100余項科研成果，共發表論文 11000 余篇（其中 SCI/EI 收錄論文 3800 余篇），出版專著 230 余部；授權發明專利近500 件。與此同時，在中國科學院海洋研究所這樣良好的科研環境和科研條件下，重大的科研成果不斷涌現。在海洋腐蝕領域以“包覆防腐蝕技術”等為代表的科研成果斬獲國家科技進步二等獎，減少不必要的國民經濟損失，直接或間接助力國民經濟增長；在海洋生物領域以“凡納濱對蝦引種、育苗、養殖技術研究與應用”等為代表的科研成果榮獲國家科技進步二等獎，并且為直接推動國民經濟的發展做出了巨大的貢獻；除此之外，像“大氣腐蝕過程中的氫滲透行為”、“海洋鋼結構的環境敏感斷裂與腐蝕過程中的氫滲透行為”、“海洋紅藻中鹵代化合物的快速識別”、精準鑒定與生物活性研究“等一大批項目研究成果均獲得過國際、國家或省、市等層次的科學技術獎項。

記者：中國科學院海洋研究所在我國海洋基礎研究領域做出許多奠基性和開創性工作，引領我國海洋科學的發展。請您具體談談您和您的團隊的研究方向？在該領域里做過哪些工作？取得過哪些成果？

黃彥良研究員 : 腐蝕是材料與環境交互作用而產生的材料損失或功能喪失的破壞形式。海洋腐蝕環境評估是解決材料在海洋環境應用中的環境對材料破壞作用規律、機理方面的理論問題，為腐蝕破壞的預測、檢測、監測和防護技術的開發提供理論基礎。開展海洋環境對材料破壞作用規律、機理方面的理論研究，對于指導開發高性能材料和推廣應用有促進作用、對于促進海洋經濟可持續健康發展有重要意義，因而有很好的發展前景。

目前團隊成員主要由研究員、助理研究員和研究生組成。多年來團隊一直致力于海洋環境的腐蝕研究工作，研究方向涵蓋應力腐蝕、氫脆、海洋各區帶腐蝕、光生陰極保護研究以及對金屬材料在海洋腐蝕環境下的評估等。近年來在氫脆方向，主持研究了核廢料儲罐深地質處置條件下長期氫吸收和氫脆行為研究的國家自然科學基金項目，一種低合金高強度鋼浪濺區的點蝕機理和氫滲透行為研究國家自然科學基金項目，以及耗氫微生物對高強鋼陰極保護的作用的國家自然基金項目，對氫在不同環境條件下滲透進入不同金屬中的機理和行為進行了研究，均取得了豐碩的研究成果，發表多篇 SCI 論文；大氣腐蝕過程中的氫滲透行為研究獲英國腐蝕研究所頒發的 2006 年度 T.?P.?Hoar 獎，為國內同行首次且到目前為止唯一獲得此類在國際上有重要地位和影響的國際獎項。近年來承擔山東省大氣腐蝕調查研究，通過多地域的實地腐蝕掛片分析了不同地域的大氣腐蝕環境狀況，系統地總結了大氣腐蝕環境的強弱分布和特征。在光生陰極保護方面，團隊聚焦新型光電材料的制備以及陰極保護性能的評估，構建新型結構的納米光電材料，提高 TiO 2 的光電保護效果。

記者：您作為課題負責人主持并完成多項國家、科學院、地方、省市的海洋腐蝕防護項目研究工作，擁有眾多專利授權及發明專利。請您分享您幾個印象深刻的科研攻關故事。

黃彥良研究員 : 目前正在承擔的一個科技部項目是海水抽水蓄能電站防污、防腐、防滲關鍵技術研究，其中涉及到不同金屬材料的防腐性能評估，這個模擬的腐蝕環境是相當嚴苛的，首先是腐蝕性非常強的海水介質，其次需要在不同流速下的海水以及不同壓力和不同溫度下進行測試，這就對模擬測試的裝置提出了很高的要求，并且目前并不存在這樣適合的成品裝置來進行測試。

因此，我們首先要解決的嚴峻的問題就是設計和制造這樣一套符合實驗要求的裝置，團隊在項目起初就開始構思設計測試裝置，集增壓功能、溫度調節功能和海水流速控制功能于一體，還要對裝置的材料進行選擇，即滿足耐壓、防腐、輕質、高強度的要求，最終經過團隊的多番探討和調查研究，最終確定裝置的設計方案。然而在將圖紙交付制造廠家后，前期已經達成制作意向的廠家突然告知無法滿足我們裝置的制作要求，在多番交涉無果后，團隊立即尋求新的合作途徑，最終確定制作企業，而這也造成了預期的時間延誤。為了裝置達到預期的設計要求，團隊與制作企業保持緊密的聯系，從大型零部件的選擇到焊接工藝均有團隊的參與并駐廠工作。因此，整個裝置的制造過程是相當不容易的。

此外，在裝置制造完成后，由于整套裝置占地面積較大，并且需要靠近實海岸邊環境以方便實驗，因此再次面臨申請實驗裝置安放地點的問題，在海洋環境腐蝕和生物污損重點實驗室和海洋所相關領導的關懷下，克服空間狹窄等問題成功在海洋所西海岸園區安放實驗裝置并投入前期實驗，從整個裝置的研發到投入使用，時間長達近一年之久。之所以對這個項目有非常深的感觸是因為這套實驗裝置的研發周期相對來說是比較長的，其次是遇到的困難和麻煩也是比較多的。但是還是說好事多磨，做科研就是需要耐心，需要做好攻堅克難的準備，有強大的心理承受力，其次最重要的是整個團隊的團結，我想這些對我們的科研工作是非常重要的。

記者：腐蝕破壞力比地震等自然災害造成的損失更為嚴重，其中海洋腐蝕損失約占總腐蝕損失的1/3，造成巨大的經濟損失。請您重點談談現在海洋腐蝕防護科研工作中遇到哪些發展瓶頸，應如何解決？未來海洋腐蝕與防護工作應如何開展？請談談您看法和感想。

黃彥良研究員 : 我們講海洋腐蝕問題的時候較多，實際上除了腐蝕問題還有海洋污損問題，它們之間還有相互作用，所以我對海洋設施的防護科研工作發展的瓶頸從這兩個方面來分析。對于海洋腐蝕的區帶劃分目前我們已經比較明晰，也就是我們常說的海洋大氣區、浪花飛濺區、海洋潮差區、海水全浸區以及海底海泥區。

最嚴重的腐蝕區域是浪花飛濺區，其次是海洋潮差區，那么針對這兩個區域的腐蝕我們現在采用的比較成熟的我們海洋所侯保榮院士的包覆防腐蝕技術，這個技術目前的防腐效果還是相當有效的：針對海洋大氣腐蝕區，主要采取的就是防腐涂層、涂料，短期內效果也是不錯，但是在大時間尺度內經風吹日曬等因素而老化就會容易發生剝落，從而失效，這是當前我們在海洋大氣腐蝕區面臨的一個亟待解決的問題，需要繼續加強涂層的抗老化能力或者開發新的防腐材料或技術；目前對于海水全浸區我們主要應用的技術就是陰極保護技術，應該講這個技術是應用得非常成熟了，但是隨著環保意識的加強，傳統的犧牲陽極陰極保護的方法也需要改進，開發新的陰極保護材料也是目前的一個研究熱點；對于海底海泥區的腐蝕目前由于深海技術的限制并沒有很全面的研究，僅從現有的資料來講海底海泥區的腐蝕其實并不嚴重，但是對于這個區帶的研究，目前應首先明確腐蝕的類型和分布等問題，然后跟進防腐技術。另一方面對于海洋生物污損來講，這個問題對于海洋設施尤其是船舶等的危害是非常大的，而且海洋生物的附著是常年存在的，尤其是夏季海洋生物繁殖速度非常快，問題尤為突出。目前對于海洋生物附著的應對措施主要是采用防污涂層的方法，研制環保長效新型防污涂料是目前研究的總方向，其次也有一些仿生材料的研發也是研究的熱點。由于我個人以及課題組在這方面的工作相對腐蝕研究來說不多，所以在這里并不做過多地闡述。結合我和課題組近幾年做的方向之一即氫滲透來講，由于隨著經濟社會的發展和環保輕量化的要求，高強度鋼無論在海洋領域還是諸如汽車等領域都已經廣泛地投入使用，但是高強度鋼對氫非常敏感，極易發生氫脆問題，而且鋼的強度越高，對氫脆就越敏感，在自然環境中氫向鋼中的滲透是自然發生的，在陰極保護的效應下會進一步加強，因此氫脆問題在海洋高強度鋼的應用中尤為突出，這樣一來對氫脆問題發生的可能性的評估顯得尤為重要，而解決這一問題最根本的辦法還在于從材料的微觀組織和結構出發，研發新型低滲氫速率高強度鋼或開發抑制氫滲透的防護技術。

記者：發展海洋裝備、建設海洋工程是推進和實施國家海洋戰略的重要內容。然而它們長期服役于惡劣的海洋環境，無法回避材料的腐蝕損傷、磨蝕失效和生物污損，嚴重影響其可靠性和壽命。請您談談海洋防腐科學研究未來的創新方向，并談談您對舉辦 2019 第六屆海洋材料與腐蝕防護大會的看法。

黃彥良研究員 : 從世界上來看，所有材料每年因腐蝕損失約1%的重量，腐蝕帶來的經濟損失約占國家經濟總量的 4%，這種腐蝕的損失在海洋環境中表現得尤為突出，經統計，目前我國僅海洋腐蝕帶來的損失約占總腐蝕損失的1/3，防腐研究任重道遠。當前，在”一帶一路“國家合作項目蓬勃發展，海洋工程、船舶制造及綠色海洋風能等產業蒸蒸日上的大背景下，海洋防腐科學研究同時面臨著新的巨大的挑戰和攻關任務。

面對腐蝕問題首先要明確不同材料在不同腐蝕環境下的腐蝕特點及規律，查明作用的腐蝕因子，對潛在的腐蝕作用及材料失效的可能性做出預判和評估，而這樣就必須要大力發展腐蝕監測技術，推動腐蝕監測技術向自動化、智能化方向發展。其次，需要針對具體的腐蝕環境采取對應有效的防腐措施，防腐措施大體可分為這樣幾個方向：第一個是從材料本身出發，研發性能優異的耐蝕鋼是未來防腐工作發展的一個主要方向之一，這是從源頭上進行防腐，所以說在耐蝕金屬材料的研發上是一個海洋防腐科學研究的未來創新方向之一；第二個防腐的措施是防腐涂料，對防腐涂料有一定了解的人都知道，防腐涂料并不是永久性使用的，而是定期涂刷維護的，因此研發高附著力、防腐性能優異的涂料將是涂料防腐技術未來發展的一個重要方向，并且隨著環保意識和要求的不斷提高，環保型的防腐涂料必然是要求之一也是創新性之一，同時涂料的施工工藝的優化也是未來創新性方向之一，例如人工智能機械人噴涂技術等高新技術研究發展等。最后提到海洋防腐研究就不得不同時提到海洋生物污損的研究，因為二者往往是同時存在的，而且海洋生物污損也是海洋設施服役過程中需要解決的世界性難題，而針對海洋生物污損問題，目前最常用的方法就是防污涂層，防污涂層同樣也是向著環保化、長效性方向發展，這是未來創新研究的發展方向之一，同時利用仿生技術如制備超疏水材料和仿生超滑材料也是一個熱門的創新研究方向。

在習主席的號召下，我國海洋事業的發展進入了快車道，在認識海洋，經略海洋，大力發展藍色經濟，保護海洋環境，建設海洋強國的目標下，大力發展海洋裝備、建設海洋工程是一項重要內容。在嚴苛的海洋環境中，如何解決裝備和工程的材料腐蝕與污損問題是擺在海洋防腐研究工作者和金屬材料研究人員面前的一個難題。第六屆海洋材料與腐蝕防護大會的召開，為我們腐蝕領域、材料領域相關的研究者提供了一個助力海洋強國建設，共商海洋新材料及防腐新技術研發大計的良好平臺。在此，我衷心的預祝第六屆海洋材料與腐蝕防護大會順利召開并取得圓滿成功。

后記：

合抱之木，生于毫末；九層之臺，始于累土。與發達國家相比，我國的腐蝕防護事業起步雖晚，但發展之快，后勁之足，讓整個世界都為之側目，這與我國廣大科研工作者們不甘人后的辛勤研究是密不可分的。有士如此，國之大幸。讓我們衷心祝愿他們在保重自己身體的同時，為我國的海洋腐蝕防護事業做出更大的貢獻！

●  人物簡介

黃彥良，研究員，博士生導師。1995 年 7 月到中國科學院海洋研究所從事海洋腐蝕與防護研究工作至今。期間多次赴日本東京工業大學、澳大利亞 Curtin University of Technology 留學和從事合作研究，從事塑性變形對鐵的氫滲透的影響、腐蝕疲勞過程中氫滲透行為研究和超級可焊馬氏體不銹鋼焊接接頭應力腐蝕開裂機理等方面的合作研究。先后承擔和參加國家”九五“攻關項目、國家重點研發項目、國家 863 項目、中國科學院知識創新工程重要方向性項目、國家自然科學基金項目、中澳科技合作特別基金等科研課題。現已發表論文 200 多篇，多篇被 SCI、EI、CSCD 收錄并引用。2010 年獲山東省十大杰出工程師提名獎。2009 年獲第六屆山東省優秀科技工作者，記二等功。2008 年獲國家海洋局海洋創新成果二等獎、青島市自然科學獎二等獎、中國腐蝕與防護學會科學技術獎二等獎。2006 年獲英國腐蝕研究所頒發的 2006 年度 T. P. Hoar 獎，為國內同行首次且到目前為止唯一獲得此類在國際上有重要地位和影響的國際獎項。