海军装备正面临前所未有的多样化服役环境挑战,从远洋常态化部署到极地冰区航行,从深海高压环境到高湿热海域,这些极端环境对装备材料性能、结构设计以及腐蚀防护技术提出了全新要求。
近年来,国内外学者在海军装备腐蚀防护领域开展了广泛研究[1-10]。向永华等[1]系统分析了岛礁装备设施的腐蚀现状,提出了针对高盐雾环境的腐蚀控制策略;刘新佳[2]探讨了舰载机载装备的腐蚀防护对策,强调了设计阶段防腐的重要性;师桂杰等[3]综述了极地海洋工程装备的应用现状及关键技术,指出低温脆化和冰磨损是极地装备面临的主要挑战;贾润川等[5]介绍了腐蚀环境测量技术在装备外场腐蚀维护中的应用,为实时监测提供了技术支撑。美军在腐蚀防护体系构建方面积累了丰富经验,通过立法形式提出腐蚀防护与控制的顶层要求,并形成了完整的标准体系,值得我军借鉴。 国际上的研究近年来更加聚焦于多因素耦合腐蚀机理、先进防护材料及智能监测预警技术。Shi等[11]发现高铬耐候桥梁钢在海洋大气中锈层保护性呈“上升‑恒定”周期性变化,归因于Cr促进FeCr2O4形成以阻隔氯离子。Tian等[12]制备了含缓蚀剂的Mg-Al层状双氢氧化物涂层,显著提升钢材耐海洋腐蚀性能。应用于船舶的自修复涂层展现出卓越的表面特性,可以增强耐腐蚀性和抑制生物污染的能力。Niu等[13]基于三类涂层体系总结自修复涂层的制备与防护技术。Imran等[14]及Kuang等[15]分别探讨了机器学习在腐蚀预测与建模中的应用潜力。Zhang等[16]指出复合材料可提高结构耐久性。
然而,现有研究多针对单一环境或单一装备,缺乏对多环境耦合作用下海军装备腐蚀的系统性研究,尤其是在深海、极地等极端环境下的腐蚀数据积累不足,防护技术尚不成熟[17-22]。Chen等[17]指出,深海热液场环境中压力(15~120 MPa)、热液温度(90~400℃)和爆炸性流体(强H2S)等多苛刻因子的耦合作用下服役材料的腐蚀机理研究几乎为空白,已成为我国深海探索装备和材料研发的瓶颈。Yan等[21]对Q460和Q690低合金钢在南极环境中的腐蚀行为研究表明,极低温度下电化学腐蚀过程仍可在冰雪层下发生,冻融循环形成的表面液膜长期存在,促进了腐蚀反应并加速了局部腐蚀。腐蚀防护标准体系滞后于装备发展需求,智能监测与预测性维护技术应用仍处于起步阶段[23-30]。因此,开展新形势下海军装备腐蚀防护控制工作的系统研究,具有重要的理论意义和军事应用价值。



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