南昌航空大學(xué)創(chuàng)建于 1952 年，原隸屬于航空航天部六所高等院校之一，是江西省人民政府與國家國防科技工業(yè)局共建的具有鮮明航空、國防特色的高等學(xué)校。在腐蝕專業(yè)的創(chuàng)立和方面，“昌航”走在了全國高校的最前列，早在 1952 年就開始招收腐蝕與防護(hù)專業(yè)學(xué)生，于 1978 年開始招收腐蝕與防護(hù)專業(yè)本科生，為社會培育了一批腐蝕防護(hù)人才。日前，記者有幸采訪到南昌航空大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院腐蝕與防護(hù)系主任劉光明教授，請劉教授為大家介紹一下昌航腐蝕與防護(hù)系的發(fā)展現(xiàn)狀，講述他們團(tuán)隊扎根腐蝕防護(hù)工作的故事……

    記者：請您簡單介紹一下腐蝕學(xué)科在南昌航空大學(xué)的發(fā)展及現(xiàn)狀。

    劉教授：南昌航空大學(xué)創(chuàng)建于 1952年，是全國首批具有學(xué)士學(xué)位授予權(quán)單位。1985 年開始培養(yǎng)碩士研究生，1990年獲碩士學(xué)位授予權(quán)。先后隸屬于航空工業(yè)部、航空航天工業(yè)部、中國航空工業(yè)總公司，1999 年開始實行中央與地方共建、以地方政府管理為主的管理體制，是江西省人民政府與國家國防科技工業(yè)局共建的高等學(xué)校。

    南昌航空大學(xué)是我國最早設(shè)立腐蝕與防護(hù)專業(yè)的高校之一，建校之初即設(shè)置了腐蝕與防護(hù)專業(yè)。1978 年我校更名為南昌航空工業(yè)學(xué)院，腐蝕與防護(hù)開始招收本科生；1985 年開始培養(yǎng)碩士研究生；1998 年根據(jù)教育部專業(yè)目錄在我校金屬材料工程專業(yè)設(shè)置腐蝕與防護(hù)培養(yǎng)方向；2002 年“金屬材料工程專業(yè)”獲批為“江西省品牌專業(yè)”；2005 年獲批省教育廳“江西省高等學(xué)校腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實驗室”；2005 年腐蝕與防護(hù)方向獲批“材料物理化學(xué)”碩士點(diǎn)；2005 年材“料物理化學(xué)”學(xué)科獲得“江西省普通高等學(xué)校重點(diǎn)學(xué)科”；2007 年“金屬材料工程” 專業(yè)為國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)；2008 年獲批“中央與地方共建高校優(yōu)勢特色學(xué)科－腐蝕與防護(hù)實驗中心”；2008 年金屬材料工程教學(xué)團(tuán)隊獲“江西省優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊”；2011 年獲批江西省“卓越人才”培養(yǎng)專業(yè)；2012 年獲批國家“卓越人才”培養(yǎng)專業(yè)。

    金屬材料工程專業(yè)腐蝕與防護(hù)方向有目前有教師 16 人，其中教授 7 人，副教授 3 人，江西省學(xué)科帶頭人 2 人，江西省中青年骨干教師 3 人。科研項目涉及航空、電力、石化等領(lǐng)域，近五年來獲得國家自然科學(xué)基金 12 項，省自然科學(xué)基金 7 項，橫向科研經(jīng)費(fèi) 3800余萬元。發(fā)表論文 80 余篇；獲得國家發(fā)明專利 28 項；2016 年獲得江西省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎。

劉光明教授在贛州紅金變電站現(xiàn)場

江西高安田南變電站現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)控

    記者：昌航金屬材料工程專業(yè)（腐蝕與防護(hù)）的主要研究方向有哪些？

    劉教授：研究方向主要有電化學(xué)方向（包括電化學(xué)沉積、化學(xué)沉積、化學(xué)轉(zhuǎn)化、化學(xué)銑切、電化學(xué)刻蝕）、材料的高溫腐蝕與防護(hù)以及高溫涂層的設(shè)計與制備方向、自然環(huán)境腐蝕、老化方向。

    在電化學(xué)方向：利用激光增強(qiáng)、射流、陽極探針電沉積等技術(shù)制備出長40000 微米，直徑 100 微米的銀、銅金屬絲。在微、納米加工方面提出的“約束刻蝕”新概念使得電化學(xué)刻蝕的精度達(dá)到幾十個納米的水平，且在鈦合金、高溫合金、銅合金等諸多刻蝕體系取得成功。利用電化學(xué)沉積和化學(xué)沉積技術(shù)制備了鋅鎳、鋅鈷高耐蝕性合金鍍層。

    利用微弧氧化技術(shù)制備了鋁、鎂合金陶瓷氧化膜。在鍋爐用高效緩蝕劑、硬膜防銹油等一批科研成果完成了產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。化學(xué)銑切是解決鈦合金、高溫合金機(jī)械加工困難的一種有效方法。系統(tǒng)研究了鈦合金、鋁合金和高溫合金的減重化銑及精密化銑配方及工藝，建立了槽液分析和調(diào)整控制方法。目前，已形成了完整的化學(xué)銑切工藝規(guī)范。

    在材料高溫腐蝕與防護(hù)方向：與東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司、廣州特種設(shè)備檢測研究院等單位合作，針對火力發(fā)電超超臨界鍋爐向火側(cè)和水汽側(cè)的高溫腐蝕開展了較深入的研究，對 P12、P91、S30432、Sanicro25、TP347、740H、617B、C263、GH984G、HR3C、NF709R、TP310、TP347 等一些列材料在模擬鍋爐服役條件下的腐蝕行為進(jìn)行了研究。開展了鍋爐材料實驗室加速試驗和壽命評估研究，為企業(yè)在鍋爐設(shè)計選材方面提供了有力的技術(shù)支撐。針對不同鍋爐燃煤含硫、含氯的不同環(huán)境，開展了防護(hù)涂層研發(fā)工作，針對鍋爐具體環(huán)境通過優(yōu)化涂層組分、設(shè)計涂層材料，采用熱噴涂工藝為向火側(cè)用材提供技術(shù)支持。

    自然環(huán)境腐蝕與防護(hù)方向：近年來地下構(gòu)筑物常因遭受土壤腐蝕而造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。與江西省電力科學(xué)研究院合作開展了針對江西紅壤土壤腐蝕性評價的研究，并在贛州等地變電站埋地金屬腐蝕開展了陰極保護(hù)和導(dǎo)電涂料保護(hù)等聯(lián)合防護(hù)方法。在江西各地進(jìn)行了變電站土壤成分分析、埋地金屬腐蝕數(shù)據(jù)積累。提出并建立了一種連續(xù)、原位監(jiān)測金屬材料在土壤和混凝土中腐蝕速率的方法和裝置。

贛州渡口變電站現(xiàn)場腐蝕評估

贛州城南變電站土壤理化性能檢測

贛州輸電桿塔接地防腐示范工程項目組

    記者：請您談?wù)劯g防護(hù)系做過哪些典型案例？

    劉教授：在“材料在酸性土壤中腐蝕數(shù)據(jù)的積累、材料在酸性土壤中的腐蝕機(jī)理及材料在酸性環(huán)境下的耐蝕性評價”方面：與贛州供電公司合作針對我國酸性土壤的自然環(huán)境，基于電阻法開發(fā)了適合紅壤環(huán)境下材料腐蝕監(jiān)測的實時在線監(jiān)測技術(shù)，發(fā)展了具有我國特色的酸性土壤腐蝕試驗技術(shù)體系；對材料酸性土壤環(huán)境腐蝕機(jī)理的研究，發(fā)表了系列化的國際領(lǐng)先的研究成果，獲得同行的廣泛認(rèn)同、高度評價與大量引用；所建立的基于室內(nèi)外腐蝕機(jī)理相關(guān)性的酸性土壤環(huán)境腐蝕加速的載荷譜理論具有國際領(lǐng)先水平，由此建立的系列化材料酸性土壤腐蝕加速新技術(shù)均達(dá)到國際先進(jìn)和部分國際領(lǐng)先水平；項目成果已經(jīng)應(yīng)用于西氣東輸、南水北調(diào)、城市燃?xì)夂徒o排水等埋地管道防腐蝕工程中。

    建立的酸性土壤環(huán)境加速腐蝕試驗載荷譜技術(shù)在紅壤地區(qū)的長輸油氣管道、站場、城市燃?xì)夤艿兰霸O(shè)施、城市輸水管道工程設(shè)施、管道及壓力容器檢測、電力基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

    在電網(wǎng)輸變電設(shè)備防腐方面，我們參與了由江西省電力科學(xué)研究院牽頭，中國科學(xué)院金屬研究所、新冶高科技集團(tuán)有限公司、南昌航空大學(xué)、福建省電力有限公司、甘肅電科院等多家單位共同參與的“電網(wǎng)輸變電設(shè)備防腐材料開發(fā)及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究”項目。國家電網(wǎng)公司“十二五”科技規(guī)劃明確列出腐蝕破壞是影響輸變電線路安全運(yùn)行的潛在隱患，并明確指出要在國網(wǎng)公司范圍內(nèi)全面開展電網(wǎng)關(guān)鍵構(gòu)件腐蝕和防護(hù)等問題研究。并在《輸變電工程提高設(shè)計使用壽命指導(dǎo)意見》中，提出輸變電工程使用壽命的目標(biāo)是：新設(shè)計建設(shè)的輸變電工程建構(gòu)筑物使用壽命達(dá)到 60 年以上，主要一次設(shè)備使用壽命達(dá)到 40 年以上。

    為保證輸變電設(shè)備的使用壽命要求，研究更加有效和環(huán)境適用性強(qiáng)的新型防腐蝕技術(shù)已迫在眉睫，相關(guān)研究對電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行有重要意義。該項目開展了輸變電設(shè)備防腐材料開發(fā)及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究，掌握輸變電設(shè)備腐蝕防護(hù)材料制備及工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，建立腐蝕環(huán)境下輸變電鋼構(gòu)架及混凝土基礎(chǔ)、戶外電氣設(shè)備組合防腐體系，提出新型耐蝕材料的適用原則，解決輸變電設(shè)備在腐蝕環(huán)境下可靠性不高和材料選型困難等問題，在重腐蝕環(huán)境下輸變電設(shè)備抗腐蝕壽命提高 1 倍以上，實現(xiàn)新型防腐材料在輸變電設(shè)備中的工程應(yīng)用。本項目中我們負(fù)責(zé)承擔(dān)了新型防腐涂料的研究、開發(fā)和測試工作，參與了部分現(xiàn)場示范工程的施工工作。

贛州七里變電站接地防腐示范工程項目組

    記者：長期運(yùn)行的輸變電設(shè)備在服役環(huán)境中面臨著材料腐蝕問題，將極大地影響到設(shè)備的安全運(yùn)行和使用壽命，進(jìn)而對電網(wǎng)安全構(gòu)成潛在威脅。您的團(tuán)隊在參與這一電網(wǎng)輸變電設(shè)備防腐項目的過程中，遇到了哪些難題？

    劉教授：說到項目的難題，讓我想到：在江西田南石腦變電站示范工程中，輸變電桿塔為全新熱鍍鋅構(gòu)件，新熱鍍鋅桿塔由于表面鋅層光滑，而現(xiàn)場施工過程中又無法采用傳統(tǒng)的噴砂和磷化等工藝增加鋅層表面粗糙度，采用常規(guī)涂料進(jìn)行涂裝其涂層結(jié)合力差，影響防護(hù)效果。項目組經(jīng)過反復(fù)討論，吸收國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗，劉志雷博士在實驗室進(jìn)行了反復(fù)實驗。最終，通過對底漆進(jìn)行不斷改性，獲得了結(jié)合力、柔韌性和耐蝕性能良好的底漆配方、在此過程中項目組劉剛老師為涂層的耐蝕性進(jìn)行鹽霧試驗評估和涂層的老化試驗，由于需要連續(xù)實驗，連續(xù)一個多月住在實驗室。

    碩士生周街勝在現(xiàn)場施工過程中吃住在工地，對涂層質(zhì)量進(jìn)行了全程的監(jiān)控。

    通過項目組 2 年的的不懈努力，項目通過評審和驗收。項目獲得了國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步二等獎，目前，項目申報的2016 年度中國電力科學(xué)技術(shù)獎三等獎?wù)诠局小?/span>

    切實地為企業(yè)發(fā)展、人民生活和國家建設(shè)出力，是我們腐蝕工作者共同的心愿。能夠同團(tuán)隊各位成員一起努力，共同做好這一電網(wǎng)輸變電設(shè)備防腐項目，真正地做一些事實，我們內(nèi)心很踏實……我們只是國家設(shè)施腐蝕與防護(hù)一線上成千上萬的守護(hù)者之一，做腐蝕防護(hù)工作，我很自豪，希望更多人可以因腐蝕防護(hù)知識而獲益！

    后記：

    現(xiàn)代社會工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活對各種設(shè)施更強(qiáng)的依賴性和更高的可靠性要求，使得設(shè)備長期安全、穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤為重要。長期服役過程中，腐蝕問題不得忽視！感謝每一位腐蝕防護(hù)工作者深入現(xiàn)場工作，刻苦攻關(guān)，守護(hù)人民的幸福生活！

    人物簡介

    劉光明，1971年9月出生，教授，博士，腐蝕與防護(hù)系主任、中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會常務(wù)理事、江西省表面工程專業(yè)委員會副主任委員、《表面技術(shù)》中文核心期刊編委、《南昌航空大學(xué)學(xué)報》編委、中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會高溫專業(yè)委員會委員、中國硅酸鹽學(xué)會測試分會理事。長期從事鍋爐高溫腐蝕與防護(hù)研究。在Corrosion Science，Oxidation of metals，材料研究學(xué)報等國內(nèi)外知名期刊上發(fā)表論文80余篇，申請專利10余項、主持國家自然科學(xué)基金、航空科學(xué)基金、企業(yè)科研項目30余項。