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18566398802國務(wù)院2015年5月19日發(fā)布了《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略。其中，海洋工程裝備及高技術(shù)船舶被“圈定”為十大重點領(lǐng)域之一，這將對船舶及海洋工程裝備制造業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。
金屬表面處理技術(shù)保海洋裝備“腐蝕不侵”
未來十年海洋工程裝備和高技術(shù)船舶發(fā)展方向與重點主要在以下幾個方面：
(1)海洋資源開發(fā)裝備;(2)海洋空間資源開發(fā)裝備;(3)綜合試驗檢測平臺;(4)高技術(shù)船舶;(5)核心配套裝備。
而想要實現(xiàn)《中國制造2025》的戰(zhàn)略目標，加快提升我國海洋工程裝備及高技術(shù)船舶的工業(yè)技術(shù)水平，必須重視海洋裝備的防腐蝕能力，保證海洋裝備的品質(zhì)性能。
海洋是一個嚴苛的腐蝕環(huán)境，這主要是因為海水當中蘊藏著豐富的礦物質(zhì)鹽，因此極易和金屬制成的海洋裝備形成原電池，出現(xiàn)微觀腐蝕。另外海洋中的許多生物會附著在裝備機體上，不但降低了裝備的運行速度，還會分泌有機酸或還原形成二氧化硫、硫化氫等強腐蝕性物質(zhì)，從而對裝備機體造成從微觀到介觀、再到宏觀的跨尺度復(fù)合損傷。
腐蝕區(qū)域不同，腐蝕特點也不盡相同。主要的腐蝕形式有均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、沖擊腐蝕、空泡腐蝕、磨蝕、電偶腐蝕等等，這些腐蝕類型往往與海洋裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計或冶金因素有關(guān)。而造成裝備在海洋腐蝕現(xiàn)象的因素主要有化學(xué)因素、物理因素、生物因素、區(qū)域因素、壓力因素以及沖蝕因素等。
除了腐蝕因素外，由于海洋裝備還可能需在不同海洋區(qū)域進行不斷的下潛和上浮，因此還面臨著許多不同形式的力學(xué)損失問題。例如隨著下潛深度的增加，交變載荷的幅值也會越來越大，基體材料出現(xiàn)低周疲勞的情況在所難免。而由于點蝕等因素存在，基體材料出現(xiàn)力學(xué)損傷的臨界條件則會變得越來越低。
因此，為了保證海洋裝備的安全運行和服役，通過必要的技術(shù)手段對裝備基體材料進行保護就顯得格外重要。
對于海洋裝備基體材料的表面防護，主要通過3個途徑加以實現(xiàn)：
(1)表面處理增強基體的防腐蝕性能和耐疲勞性能;(2)利用陰極保護法對基體材料進行耐蝕保護;(3)通過涂層的方法對基體材料進行綜合保護。
1、基材表面處理的應(yīng)用在基體材料應(yīng)用方面，如我國的深潛器，所使用的是一種屈服強度不小于785MPa的高強度、高韌性、可焊接耐壓殼體用鋼。通過特殊的金屬表面處理技術(shù)大大提升了鋼材的耐海水腐蝕和抗壓力性能。
2、陰極保護法的應(yīng)用由于鋼材自身的性能特點，即使能在一定程度和范圍內(nèi)抵抗腐蝕，但終究不能滿足防腐的要求、因此，必須對鋼材基體進行其他必要的防腐措施。陰極保護法就是從電化學(xué)的角度對材料基體實施保護的一種方法，其基本原理是向被保護金屬上輸入一定數(shù)量的電子，使其保持在還原態(tài)從而得到保護。
3、涂層防護法的應(yīng)用陰極保護法雖在一定程度上減輕電化學(xué)的腐蝕，但很多時候無法避免來自海洋生物的化學(xué)腐蝕，無法完全隔離基體材料與腐蝕介質(zhì)。因此，外加涂層就顯得尤為重要?，F(xiàn)在的艦船保護措施也主要是利用陰極保護和涂層保護相結(jié)合的方法。
隨著海洋污染程度的不斷增加，使得海水環(huán)境更加復(fù)雜化，也使得海水環(huán)境中的金屬腐蝕問題更加突出。未來，必然對海洋裝備的防腐蝕性提出更高的要求。
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