

港珠澳大桥像钢铁巨龙般伏卧在波澜澎湃的海面上,每当开车行驶在跨海大桥上,咱们皆不禁惊羡它的恢弘。

港珠澳大桥。新华社记者 陈晔华 2020 年 9 月 11 日摄
但是,在这片无边的海域中,海洋工程装备正肃静承受着一个隐形威迫——海洋腐蚀。
骨子上,金属腐蚀问题普遍国民经济的繁密规模,据统计,我国每年因腐蚀形成的经济亏空高达 2 万亿元,腐蚀资本约占夙昔 GDP 的 3.34%,其中,海洋腐蚀损误期占总腐蚀亏空的三分之一,也便是 7000 亿元傍边。
怎样才调镌汰这些亏空呢?咱们先要了解下海洋腐蚀是怎样发生的。
海洋腐蚀是一个闲暇而合手续的历程。
阐发不同的海洋环境,可分为大气区、浪花飞溅区、潮差区、全浸区以及海泥区。这其中,浪花飞溅区腐蚀情况最为严重,在这个区域的海工装备不仅要收受盐分、氧气和水的电化学腐蚀,还要面对浪花拍打的机械毁伤,这就如同在痂皮的伤口处合手续击打雷同,海水能节略将海洋工程装备击溃。
以钢管桩为例,它行为海洋工程中最蹙迫的基础结构,复古着跨海大桥、海优势电那些首要要领。但是,钢管桩在海洋入伍历程中面对浪花飞溅区的严峻腐蚀挑战。咱们能看到的是,它要承受早潮、晚潮、浪花飞溅、干湿瓜代环境等复杂恶劣工况的挑战。那咱们看不到的呢?它要承受盐分、氧气、紫外线的侵蚀,还有浪花拍打、泥沙冲蚀的多重训导,这些毁伤身分强耦合在统共,形成了一说念寰宇级的防腐困难。
自东说念主们相识到海洋腐蚀的威力运行,就在说合谨防涂层材料,用这些涂层来顽抗海洋腐蚀,保护海洋工程装备。不错说,防腐涂料是保险海洋工程与机械装备安全入伍的关节材料。
但传统鳞片型防腐涂料存在尺寸大、厚度高、添加量大、与树脂基体相容性差等问题,已达到使役性能极限,在海洋残暴环境入伍历程中易出现开裂、剥离失效等问题,无法心仪海洋复杂环境下的防腐需求。
面对这一挑战,中国科学院宁波材料时候与工程说合所研发了新一代的海洋重防腐涂层材料,这种涂层由有机和无机纤维复合增强高分子树脂而成,或者形成坚固强韧的保护层。在波澜冲蚀下,无机纤维材料如同高强度结构骨架,能有用搪塞波澜拍打和泥沙冲蚀;有机纤维材料则如同高韧性肌腱,它们斡旋于涂层之中,刚柔并济,形成了强韧一体化的谨防汇聚,这种密集的谨防汇聚既不错有用顽固腐蚀因子的扩散,同期达成漫步和传递波澜的冲击力,减少局部区域的应力围聚,就像东说念主体的骨骼和肌腱雷同,使得统共团员物复合涂层愈加刚烈。
这种"说念法当然"的仿生时候不仅增强了钢管桩在海洋中的抗冲蚀耐磨性能,还蔓延了珍贵爱护周期。有了它,咱们的海洋装备就像涂上了一层"防腐拒变"的铠甲,领有了孙悟空那样的"不坏金身"!
2023 年 3 月 21 日,"水欣麒 1 号"打桩船将涂有这种防腐涂层的钢管桩渐渐千里入海中,长 109 米的钢管桩如"定海神针"般直插海底,这也象征着杭州湾跨海铁路大桥的首根教练钢管桩千里桩告捷。

大尺寸高强度钢管桩过火名义高历久性谨防涂层制造。
图片开头:中国科学院宁波材料时候与工程说合所

打桩船将钢管桩渐渐千里入海中。图片开头:中国科学院宁波材料时候与工程说合所
要知说念,杭州湾跨海铁路大桥是通苏嘉甬高铁的关节工程之一。这座大桥是寰宇最长、建树次第最高的高速铁路跨海大桥,在众人桥梁建树边界内具有里程碑意旨。将新一代的海洋重防腐涂层材料诳骗于这一工程,既代表着工程方和业界对这一材料质料的招供,也将促进说合团队持续前行,研制更多更好的海洋长效防腐材料。
大国重器,材料先行。咱们深信,依靠科技翻新的力量,中国东说念主探索深蓝的脚步将愈加坚定。让中华英才在海上创造的每一个古迹永恒兀立、万年尤新,将是海洋关节材料要点本质室合座科研东说念主员不朽的追求!
运筹帷幄制作
出品丨科普中国
作家丨赵文杰 曹金涛 中国科学院宁波材料时候与工程说合所
监制丨中国科普博览
责编丨董娜娜
审校丨徐来 林林
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