多年来，北京化工大学一直是中国腐蚀与防护学会的副理事长单位之一。记者了解到，北京化工大学也是中国腐蚀与防护学会非金属材料专业委员会的挂靠单位，该校材料腐蚀与防护学科辖材料保护研究所和金属表面工程系，是材料电化学过程与技术北京市重点实验室和先进功能高分子材料教育部重点实验室的重要组成部分。日前，记者有幸采访到北京化工大学左禹教授，听他讲述了北京化工大学材料腐蚀与防护学科的发展现状。

北京化工大学

    记者：请您简单概括介绍下北京化工大学材料腐蚀与防护学科的整体情况。

    左教授：北京化工大学材料腐蚀与防护学科始建于1970 年，经过几十年的发展，学科拥有电化学交电化学测试系统工程现场进行船舶涂层服役性能测试显微硬度仪流阻抗测试仪、慢拉伸应力腐蚀试验机、多用途微弧氧化电源、原子力显微镜、扫描电化学显微镜、多功能磁控溅射仪、盐雾腐蚀试验机、傅里叶变换红外光谱仪、高温高压釜等各种腐蚀试验装置多台套，在材料腐蚀研究方面的研究手段达到国内先进水平。

    近年来，本学科承担了包括国家自然科学基金重点/ 面上项目、国家科技支撑计划、863、973、国家科技攻关、国防基础研究、预研、科工局配套等大量国家、部委及企业的各类科研项目，获得国家技术发明二等奖和国家科技进步二等奖各1 项，省部级科技进步奖十余项，获授权发明专利数十项。在国内外科技期刊上发表论文数百篇，其中SCI 收录论文200 余篇。

    显微硬度仪

    电化学测试系统

    工程现场进行船舶涂层服役性能测试

    记者：学科的发展离不开“人才”，请简单介绍一下学科的师资情况和人才培养情况。

    左教授：目前，北京化工大学材料腐蚀与防护学科已经形成了系统培养腐蚀与防护学科学士、硕士、博士、博士后的完整的人才培养体系。目前有在编教师13 人，其中教授7 人、副教授3 人。本学科教师学术交流广泛，同国内外许多高校和研究院所建立了密切的联系与合作关系。

    人才培养方面，目前本学科“材料科学与工程”专业每年招收本科生150 人，大约50% 为“材料环境失效控制与表面工程”方向。本专业的本科生一次就业率和考研率一直位居全校各专业的前列，近三年有超过50% 的本科生考上研究生或出国继续深造。本学科方向每年招收硕士、博士研究生40 人左右，毕业后大部分都在国家或北京市的重点企、事业单位工作。

    记者：北京化工大学材料腐蚀与防护学科近年的主要研究方向有哪些？

    左教授：近年的主要研究方向有六个：1、工业水腐蚀控制与节水、节能技术；2、材料表面保护新技术研究；3、石油、石化装置腐蚀控制技术研究；4、先进涂料开发及涂层性能检测技术研究；5、小孔腐蚀早期的萌生与发展机制及孔蚀预测研究；6、文物保护及防腐蚀技术。

    其中，在工业水腐蚀控制与节水、节能技术方面，本学科在工业锅炉的缓蚀、阻垢技术及循环冷却水处理技术领域的研究居国内领先水平。近年间重点研究了缓蚀剂、阻垢剂在金属表面的吸附和作用机制及其对金属材料环境失效行为的影响，以及在材料表面保护、工业设备清洗和工业水处理等方面的应用新技术，其中热水锅炉缓蚀阻垢技术、绿色缓蚀剂聚环氧琥珀酸的制备技术已在多家企业得到应用。特别是首次提出并发展了循环冷却水零排污处理技术、零排污蒸汽发生技术、多种废水的零排污处理技术及其集成成套技术，提升了相关产业技术水平，对保护环境以及解决水资源枯竭问题具有重要意义。基于锅炉循环水零排污技术形成的系列技术用于工业锅炉的节水和排污治理取得了重大效益，该成果2007 年获国家技术发明二等奖。

    记者：材料表面保护新技术研究进展如何？

    左教授：学科主要研究利用各种化学和电化学方法在材料表面制备具有特殊力学、化学或功能性的表面膜层的技术，重点在铝合金阳极氧化和稀土转化膜制备技术，金属表面电化学退火处理新技术，不锈钢表面钝化及化学镀技术等方面。例如不锈钢大面积电刷镀技术：不锈钢的耐蚀性取决于其表面的钝化性能，钝化膜需要在氧化性环境中才能稳定存在，因此不锈钢在非氧化性或还原性环境例如高温稀硫酸、高温乙酸等介质中，由于表面的钝化膜不稳定，耐蚀性很差。本学科研究开发了在奥氏体不锈钢表面通过电刷镀大面积制备钯、钯- 铜和钯- 铬合金薄膜的工艺技术，镀膜厚度可以在0.5-3μm 之间控制，膜均匀致密，具有良好的结合力和抗冲击性能。该技术可以使不锈钢在非氧化性腐蚀介质中耐蚀性大幅提高，并且能够对在用的旧不锈钢设备进行表面处理和现场施工，已获得3 项国家发明专利，并在数家企业实现了工程化应用。

STM-SRET

微弧氧化电源

多功能磁控溅射仪

傅里叶变换红外光谱仪

    记者：北京化工大学材料腐蚀与防护学科在石油、石化装置腐蚀控制技术研究方面做了哪些工作？

    左教授：石油、石化系统材料腐蚀机制与控制技术是本学科的重点方向之一。近年本学科承担了国家重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”中的“高含硫气田集输工艺与安全控制技术”及多项企业的腐蚀控制项目，例如大庆油田含二氧化碳气井腐蚀规律及防护措施优选评价研究、普光气田集输管网缓蚀剂研究、宝浪油田污水腐蚀机理研究与防护技术开发、塔里木油田迪娜作业区缓蚀剂研发、乌石化601 塔腐蚀控制、塔里木油田压力容器选材腐蚀试验等，为企业解决了难题。开发的多种含硫化氢及二氧化碳的油气田用缓蚀剂在国内各大油田和海外油田生产中得到了广泛应用，取得了良好的经济效益和社会效益。

    记者：在先进涂料开发及涂层性能检测技术研究方面，北京化工大学材料腐蚀与防护学科近年重点开展了哪几个方面的研究？请您详细介绍一下相关情况。

    左教授：主要有三个方面：

    1、镁合金专用高性能耐蚀涂层研究：镁合金的耐蚀性不佳是在许多场合影响其发挥性能的主要因素，针对镁合金腐蚀的机理，研究开发了对镁合金具有阴极保护、屏蔽和缓蚀等多种防护功能的新型耐蚀涂层，显著提高了涂层对镁合金的保护能力。

    2、反应堆压力容器用耐高温防腐涂层研究： 根据反应堆压力容器使用的特殊要求，研制适用于反应堆压力容器外表面的耐高温（350℃）、耐湿热、耐辐照（1.6×106Gy）、抗热冲击、长寿命的防腐油漆及涂漆工艺技术，以保证反应堆压力容器外表面漆料在反应堆运行期间具有良好的防腐功能，避免油漆脱落产生环境的放射性污染。

    3、涂层服役性能评估与失效倾向预测技术研究：涂层是各类装备必备的外保护层，但在服役过程中， 涂层会由于环境作用而逐渐降低保护性能并最终失效。电化学交流阻抗技术（EIS）是实验室检测涂层性能的有效方法，但由于测试时间长，数据解析复杂，不便于工程现场应用。通过深入研究涂层阻抗与相关参数的关系，提出了通过特定频率下的相位角测试来快速评价涂层性能的方法；针对典型涂层体系研究了其阻抗谱特征与服役性能变化的关系，建立了相关模型并研发了现场测试仪器和软件，初步实现了对涂层性能和涂层寿命进行评价和预测。该成果作为“大跨度钢结构防火防腐关键技术与应用”的一部分于2014 年获得国家科技进步二等奖，并获得军内科技进步二等奖。

    记者：请简单介绍一下小孔腐蚀早期的萌生与发展机制及孔蚀预测研究和文物保护及防腐蚀技术研究的相关情况。

    左教授：先讲一下小孔腐蚀早期的萌生与发展机制及孔蚀预测研究情况。金属小孔腐蚀具有隐蔽性、随机性、和突发性等特点，很难对其发生和发展过程进行监测或预测。但很多金属/ 环境体系在小孔腐蚀发生前会产生微小电流波动信号，这种信号是腐蚀早期局部溶解与再钝化的结果。本学科的特色研究方向之一是探索孔蚀早期电化学信号的特征与材料表面缺陷、小孔萌生和发展过程的机制，探明电流波动信号的统计规律及其与稳定孔蚀发生倾向和发展速度之间的关系，目标是发展根据电化学信号预测小孔腐蚀倾向及可能的孔蚀发展速度的方法与技术，同时也探索控制小孔腐蚀的方法。

    关于文物保护及防腐蚀技术，我们都知道，文物是人类历史遗留下来的文化遗产，文物按其材质分为金属、石质、纸质、纺织品、竹木漆器、陶瓷、皮革、彩绘壁画等类，它们在长期环境侵蚀和人为破坏过程会发生不同程度的病害。

    由于文物的不可再生性、珍贵性和脆弱性，文物保护科学和技术具有自身的特色。本学科自1987 年参与中山舰保护工作开始，一直进行着文物保护研究，是“文物保护领域科技评价研究国家文物局重点科研基地”， 2005 年以来承担了国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家重大社会公益类及文物保管部门委托的文物保护类项目27 项，开展了金属类文物如青铜器、铁器、金银器的腐蚀机理研究；研发了金属类文物用无毒、自组装、透明缓蚀膜以及清洗技术、纳米封护技术等并得到了应用；研发了对彩绘壁画类文物病害程度评估的定性及定量方法、保护材料和技术并应用于故宫彩绘、莫高窟壁画；对石质类文物在深入研究风化机理的基础上，研发了风化程度无损检测技术和保护技术；对曹操墓土遗址、清代海防土遗址、定陶汉墓遗址的保护研究为土遗址保护这一世界性难题做出了一定的贡献。

人物简介

左禹

    左 禹，北京化工大学教授。发表学术论文400余篇，获国家科技进步二等奖1项，部级科技进步奖6项；入选国家跨世纪百千万人才工程，获“留学回国人员成就奖”及“全国优秀科技工作者”称号。现任中国腐蚀与防护学会荣誉理事长、国际腐蚀理事会（ICC）理事、教育部科技委材料学部委员、“Surface and Coatings Technology”、“中国腐蚀与防护学报”等刊物编委。