“中国想要打造成为海洋强国，没有先进的设备，不可能成为海洋强国。装备的先进是首要因素，而装备先进，必须靠先进的新材料，所以，材料的使用、发展、研究， 是把海洋工程装备做成现代化，成为海洋强国的必要条件”周廉院士说。

 

    本刊记者/刘娟

 

    随着产业发展和城市化水平的提高， 人类面临着资源短缺难题。据估计，陆地主要矿产资源的可开采年限大多在30-80 年，而石油、天然气的消耗只有百余年的时间。最丰富的煤矿，也只够开采300-400 年。纵观全球，现有陆地能源与矿物资源的枯竭，已是为期不远的可怕现实。在严峻的现实面前，迫使人们不得不把希望的目光投向占地球表面积约70.8%的蓝色海洋。目前全球海洋业产值已超过3 万亿美元，约占世界经济总产值的16%，成为世界经济的重要支柱。加强海洋控制，建设海洋强国，已成为世界各国特别是亚洲国家激烈角逐的主旋律。

周廉院士接受采访现场照片

 

    2014年7月1日，《腐蚀防护之友》记者有幸采访到中国工程院院士周廉先生。40多年来，周院士致力于超导和稀有金属材料的研究发展工作，近年来更涉及钛及钛合金、材料加工和制备技术，以及生物工程材料等多个领域。为中国超导材料及稀有金属材料的基础研究、工艺技术及实用化的研究和发展做出了突出的贡献。堪称我国有色合金与钛合金之父。他向记者说：“中国想要打造成为海洋强国，没有先进的设备，不可能成为海洋强国。装备的先进是首要因素，而装备先进，必须靠先进的新材料，所以，材料的使用、发展、研究，是把海洋工程装备做成现代化，成为海洋强国的必要条件。”

 

    高强耐蚀“钛”现代化正当时

 

    钛金属质轻、高强、无磁、耐蚀，特别突出的是耐海水和海洋大气腐蚀， 是优异的轻型结构材料，被称为“海洋金属”。是建设海洋强国的重要战略材料之一。周院士说：“未来5到10 年，将是我国发展海洋工程的大好时机，如今钛合金价格下降，4.5万/吨， 与铜合金价格差不多。”

几种金属材料在流动海水中腐蚀速率的比较

 

    钛表面可形成氧化膜使钛钝化而不受腐蚀。钛的钝化膜具有很好的自愈合性， 当其破损之后可以迅速自动修复，形成新的保护膜。钛在氯化物水溶液和酸性烃类化合物中具有优异的抗腐蚀性能，可以使海洋工程装备与整体结构同寿命设计， 减少维护成本。同时可以减少腐蚀裕量设计，大幅降低装备的结构质量，并且无需涂层保护，简化了制造工艺，降低了制造成本，保护了海洋环境。

 

    纵观近十年来，我国钛工业和技术得到了迅猛发展，钛加工产品产量从2005年到2012年产量提升了5倍多。在铸锭、锻造和板材生产方面，我国已装备了完善和先进的钛及钛合金生产线，技术水平达到世界先进水平。但，我国舰船用钛起步晚， 规模小，总体还处于起步阶段。

 

    材料腐蚀机理研究是海洋防护的关键

 

    周院士表示，钛合金在海洋复杂环境（深海高压、高低温交变、动静载荷交变、多种介质腐蚀等）的抗腐蚀性、疲劳、振动、氢脆、接触腐蚀、电偶腐蚀及海洋生物污损等问题需要进行深度的基础研究。目前，许多钛合金材料只做了短时间、小范围、小规格产品的研究，离大型工程应用要求还有很大的差距，这些需要我们加强深入的研究，有评估、有模拟、有计算、有模型，海洋用材料实验室与现场腐蚀的基础研究必须重视起来，共同推进。

2005年1月18日周廉院士荣获傅立叶大学名誉博士后和夫人屈翠芬合影留念

 

    他说：“特别像基础研究领域，一个很好的科学项目计划是很关键的，而计划的得到，需要把国内外现状及未来二三十年需求制定出分层次的详细计划，尤其是在基础研究方面，例如”973项目“，我特别推崇”973项目“由五六个单位，组合成一个很大的研究方阵，研究腐蚀基础问题，根据行业现状，以实际问题为起点， 解决现实工业问题。这样，科技力量，包括高校、研究单位、企业，三方合力解决问题。这个方向是对的，需要更加紧密的合作，加强合作的深度与广度。”

 

    “我们面临的关键问题，是要对材料本身在多层次跨尺度的各种情况下记录、分析、总结海洋腐蚀性能的基本变化，给出选材建设性意见的报告，形成综合防护体系技术。目前，针对以钢铁为主的腐蚀数据研究的基础上，需要进一步扩大材料种类，例如钛合金，钨合金、镍合金这类有色金属”周廉院士说。

 

    “产、学、研、用”合作机制契合海洋材料防护工程

 

    中国有辽阔的领海，包括18000km 大陆海岸线，6500 多个岛屿和300 万平方公里的专属管辖海域。我国的海运事业发展很快，万吨级以上的港口有2000 多个，沿海万吨级以上泊位近1700 个，大型海洋船舶数千艘，船舶规模居世界第四位。但是，许多海岸、岛屿、船舶均见不到钛材应用的身影，钛的使用基本为空白。

 

    周院士介绍道： “ 中国工程院启动了”中国海洋工程材料研发现状与发展战略初步研究“咨询项目。目前咨询项目进展情况良好，通过文献调研和实地考察调研，已初步掌握了我国海洋用材的应用现状，并召开了海洋工程用有色金属、无机材料、腐蚀防护、钢铁、钛合金、复合材料等一系列的海洋工程用材专题研讨会，实现了科研院所、生产企业和应用部门产、学、研、用的对接。”

 

    周院士对海洋工程未来的发展，期许很高。中国将形成完整的海洋工程装备用钛合金材料设计、验证、制造、加工、研究等产业体系，打造若干具有较强创新能力的海洋工程装备用钛合金配套、服务机构，全面掌握海洋工程装备用钛金属材料的设计技术、应用技术和生产加工技术， 具备创新应用钛金属材料的技术能力，使海洋工程装备钛合金应用技术和范围达到国际先进水平。

周廉院士在中法纳米材料研讨会上讲演