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  2. 專題 | 發(fā)展材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科至關(guān)重要
    2020-04-17 13:17:27 作者:曹楚南 中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)教授 來源:《腐蝕與防護(hù)之友》 分享至:

    材料是人類社會可接受的、能經(jīng)濟(jì)地制造有用器件 ( 或物品 ) 的物質(zhì)。腐蝕是材料受環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)作用( 包括電化學(xué)作用 ) 而破壞的現(xiàn)象。腐蝕不僅在金屬材料中發(fā)生,也存在于陶瓷、高分子材料、復(fù)合材料、功能材料等各種材料中。腐蝕是“靜悄悄”地發(fā)生在所有的服役材料中的一種不可避免的過程,因此,認(rèn)識材料腐蝕過程的基本規(guī)律和機(jī)理非常重要。


    材料腐蝕學(xué)是一門認(rèn)識材料腐蝕過程的基本規(guī)律和機(jī)理的學(xué)科,其理論研究與材料科學(xué)、化學(xué)、電化學(xué)、物理學(xué)、表面科學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科密切相關(guān);其研究手段包括各種現(xiàn)代電化學(xué)測試分析設(shè)備、先進(jìn)的材料微觀分析設(shè)備、現(xiàn)代物理學(xué)的物相表征技術(shù)和先進(jìn)的環(huán)境因素測量裝備等;其防護(hù)技術(shù)應(yīng)用范圍涉及各種工業(yè)領(lǐng)域,以及大氣、土壤、水環(huán)境甚至太空環(huán)境等自然環(huán)境。


    對材料腐蝕過程的機(jī)理和規(guī)律的探索是材料腐蝕學(xué)科的靈魂。多學(xué)科理論的交又,即材料科學(xué)、化學(xué)、電化學(xué)、物理學(xué)、表面科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展與滲透促進(jìn)了材料腐蝕學(xué)科基礎(chǔ)理論的發(fā)展。其另外一個特點是理論研究與工程實際應(yīng)用的結(jié)合 , 工程實際應(yīng)用的需求是其理論研究發(fā)展的最大推動力。


    由統(tǒng)計與調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn) , 各工業(yè)發(fā)達(dá)國家的材料腐蝕年損失是國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的 2%~4%, 我國 2000 年的材料腐蝕損失是 5000 億元人民幣。利用材料的環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)和腐蝕規(guī)律與機(jī)理的研究成果,在設(shè)計中指導(dǎo)材料的科學(xué)使用,并采取相應(yīng)的防護(hù)措施 , 有利于節(jié)約材料、節(jié)省能源消耗。若減少腐蝕經(jīng)濟(jì)損失的 25%-30%, 可對我國產(chǎn)生每年約1000 化元人民幣的效益。同時 , 避免和減少腐蝕事故的發(fā)生 , 可延長設(shè)備與構(gòu)件的使用壽命 , 有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。特別是近 20 年來我國治金、化工、能源、交通、造紙等工業(yè)的發(fā)展 ,帶來了對自然環(huán)境的污染 , 不僅導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞 , 還使材料的腐蝕速率迅速增加 , 設(shè)備、構(gòu)件、建筑物等的使用壽命大大縮短、我國局部地區(qū)雨水 pH已降低到 3.2,導(dǎo)致普碳鋼的腐蝕速率增大 5~10 倍 , 混凝土建筑物的腐蝕破壞也大大加速。只有充分認(rèn)識材料在不同污染自然環(huán)境中的腐蝕規(guī)律 , 才能為國家制定材料保護(hù)政策和環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)和對策。


    因此,發(fā)展材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)、科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)與社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。持續(xù)深入開展本學(xué)科的基礎(chǔ)性研究工作,有利于提高我國的材料與基礎(chǔ)設(shè)施的整體水平,促進(jìn)我國材料腐蝕基礎(chǔ)理論體系和防護(hù)技術(shù)工程體系的形成與發(fā)展 ,對國家建設(shè)、科技進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng)新,以及學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。


    1949 年后,我國的材料腐蝕理論研究和防護(hù)技術(shù)受到高度重視并迅速發(fā)展隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長和工業(yè)體系的日漸完備,目前,我國有關(guān)腐蝕學(xué)科理論和各種防護(hù)技術(shù)的研究成果不但完全可以解決自身出現(xiàn)的各種材料腐蝕的問題,而且已經(jīng)成為世界上該學(xué)科的重要組成部分,煥發(fā)出朝氣蓬勃的活力。我國正逐漸由材料腐蝕研究與防護(hù)技術(shù)大國向材料腐蝕研究與防護(hù)技術(shù)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。


    相信隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的日益提高,我國材料腐蝕理論研究和防護(hù)技術(shù)的發(fā)展一定會再上一個新臺階 !

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