南昌航空大学创建于 1952 年，原隶属于航空航天部六所高等院校之一，是江西省人民政府与国家国防科技工业局共建的具有鲜明航空、国防特色的高等学校。在腐蚀专业的创立和方面，“昌航”走在了全国高校的最前列，早在 1952 年就开始招收腐蚀与防护专业学生，于 1978 年开始招收腐蚀与防护专业本科生，为社会培育了一批腐蚀防护人才。日前，记者有幸采访到南昌航空大学材料科学与工程学院腐蚀与防护系主任刘光明教授，请刘教授为大家介绍一下昌航腐蚀与防护系的发展现状，讲述他们团队扎根腐蚀防护工作的故事……

    记者：请您简单介绍一下腐蚀学科在南昌航空大学的发展及现状。

    刘教授：南昌航空大学创建于 1952年，是全国首批具有学士学位授予权单位。1985 年开始培养硕士研究生，1990年获硕士学位授予权。先后隶属于航空工业部、航空航天工业部、中国航空工业总公司，1999 年开始实行中央与地方共建、以地方政府管理为主的管理体制，是江西省人民政府与国家国防科技工业局共建的高等学校。

    南昌航空大学是我国最早设立腐蚀与防护专业的高校之一，建校之初即设置了腐蚀与防护专业。1978 年我校更名为南昌航空工业学院，腐蚀与防护开始招收本科生；1985 年开始培养硕士研究生；1998 年根据教育部专业目录在我校金属材料工程专业设置腐蚀与防护培养方向；2002 年“金属材料工程专业”获批为“江西省品牌专业”；2005 年获批省教育厅“江西省高等学校腐蚀与防护重点实验室”；2005 年腐蚀与防护方向获批“材料物理化学”硕士点；2005 年材“料物理化学”学科获得“江西省普通高等学校重点学科”；2007 年“金属材料工程” 专业为国家特色专业建设点；2008 年获批“中央与地方共建高校优势特色学科－腐蚀与防护实验中心”；2008 年金属材料工程教学团队获“江西省优秀教学团队”；2011 年获批江西省“卓越人才”培养专业；2012 年获批国家“卓越人才”培养专业。

    金属材料工程专业腐蚀与防护方向有目前有教师 16 人，其中教授 7 人，副教授 3 人，江西省学科带头人 2 人，江西省中青年骨干教师 3 人。科研项目涉及航空、电力、石化等领域，近五年来获得国家自然科学基金 12 项，省自然科学基金 7 项，横向科研经费 3800余万元。发表论文 80 余篇；获得国家发明专利 28 项；2016 年获得江西省科学技术进步奖。

刘光明教授在赣州红金变电站现场

江西高安田南变电站现场质量监控

    记者：昌航金属材料工程专业（腐蚀与防护）的主要研究方向有哪些？

    刘教授：研究方向主要有电化学方向（包括电化学沉积、化学沉积、化学转化、化学铣切、电化学刻蚀）、材料的高温腐蚀与防护以及高温涂层的设计与制备方向、自然环境腐蚀、老化方向。

    在电化学方向：利用激光增强、射流、阳极探针电沉积等技术制备出长40000 微米，直径 100 微米的银、铜金属丝。在微、纳米加工方面提出的“约束刻蚀”新概念使得电化学刻蚀的精度达到几十个纳米的水平，且在钛合金、高温合金、铜合金等诸多刻蚀体系取得成功。利用电化学沉积和化学沉积技术制备了锌镍、锌钴高耐蚀性合金镀层。

    利用微弧氧化技术制备了铝、镁合金陶瓷氧化膜。在锅炉用高效缓蚀剂、硬膜防锈油等一批科研成果完成了产业化转化，并取得了较好的经济效益。化学铣切是解决钛合金、高温合金机械加工困难的一种有效方法。系统研究了钛合金、铝合金和高温合金的减重化铣及精密化铣配方及工艺，建立了槽液分析和调整控制方法。目前，已形成了完整的化学铣切工艺规范。

    在材料高温腐蚀与防护方向：与东方电气集团东方锅炉股份有限公司、广州特种设备检测研究院等单位合作，针对火力发电超超临界锅炉向火侧和水汽侧的高温腐蚀开展了较深入的研究，对 P12、P91、S30432、Sanicro25、TP347、740H、617B、C263、GH984G、HR3C、NF709R、TP310、TP347 等一些列材料在模拟锅炉服役条件下的腐蚀行为进行了研究。开展了锅炉材料实验室加速试验和寿命评估研究，为企业在锅炉设计选材方面提供了有力的技术支撑。针对不同锅炉燃煤含硫、含氯的不同环境，开展了防护涂层研发工作，针对锅炉具体环境通过优化涂层组分、设计涂层材料，采用热喷涂工艺为向火侧用材提供技术支持。

    自然环境腐蚀与防护方向：近年来地下构筑物常因遭受土壤腐蚀而造成巨大经济损失。与江西省电力科学研究院合作开展了针对江西红壤土壤腐蚀性评价的研究，并在赣州等地变电站埋地金属腐蚀开展了阴极保护和导电涂料保护等联合防护方法。在江西各地进行了变电站土壤成分分析、埋地金属腐蚀数据积累。提出并建立了一种连续、原位监测金属材料在土壤和混凝土中腐蚀速率的方法和装置。

赣州渡口变电站现场腐蚀评估

赣州城南变电站土壤理化性能检测

赣州输电杆塔接地防腐示范工程项目组

    记者：请您谈谈腐蚀防护系做过哪些典型案例？

    刘教授：在“材料在酸性土壤中腐蚀数据的积累、材料在酸性土壤中的腐蚀机理及材料在酸性环境下的耐蚀性评价”方面：与赣州供电公司合作针对我国酸性土壤的自然环境，基于电阻法开发了适合红壤环境下材料腐蚀监测的实时在线监测技术，发展了具有我国特色的酸性土壤腐蚀试验技术体系；对材料酸性土壤环境腐蚀机理的研究，发表了系列化的国际领先的研究成果，获得同行的广泛认同、高度评价与大量引用；所建立的基于室内外腐蚀机理相关性的酸性土壤环境腐蚀加速的载荷谱理论具有国际领先水平，由此建立的系列化材料酸性土壤腐蚀加速新技术均达到国际先进和部分国际领先水平；项目成果已经应用于西气东输、南水北调、城市燃气和给排水等埋地管道防腐蚀工程中。

    建立的酸性土壤环境加速腐蚀试验载荷谱技术在红壤地区的长输油气管道、站场、城市燃气管道及设施、城市输水管道工程设施、管道及压力容器检测、电力基础设施等领域得到广泛应用，产生了显著的经济和社会效益。

    在电网输变电设备防腐方面，我们参与了由江西省电力科学研究院牵头，中国科学院金属研究所、新冶高科技集团有限公司、南昌航空大学、福建省电力有限公司、甘肃电科院等多家单位共同参与的“电网输变电设备防腐材料开发及应用关键技术研究”项目。国家电网公司“十二五”科技规划明确列出腐蚀破坏是影响输变电线路安全运行的潜在隐患，并明确指出要在国网公司范围内全面开展电网关键构件腐蚀和防护等问题研究。并在《输变电工程提高设计使用寿命指导意见》中，提出输变电工程使用寿命的目标是：新设计建设的输变电工程建构筑物使用寿命达到 60 年以上，主要一次设备使用寿命达到 40 年以上。

    为保证输变电设备的使用寿命要求，研究更加有效和环境适用性强的新型防腐蚀技术已迫在眉睫，相关研究对电网设备的安全运行有重要意义。该项目开展了输变电设备防腐材料开发及应用关键技术研究，掌握输变电设备腐蚀防护材料制备及工程应用关键技术，建立腐蚀环境下输变电钢构架及混凝土基础、户外电气设备组合防腐体系，提出新型耐蚀材料的适用原则，解决输变电设备在腐蚀环境下可靠性不高和材料选型困难等问题，在重腐蚀环境下输变电设备抗腐蚀寿命提高 1 倍以上，实现新型防腐材料在输变电设备中的工程应用。本项目中我们负责承担了新型防腐涂料的研究、开发和测试工作，参与了部分现场示范工程的施工工作。

赣州七里变电站接地防腐示范工程项目组

    记者：长期运行的输变电设备在服役环境中面临着材料腐蚀问题，将极大地影响到设备的安全运行和使用寿命，进而对电网安全构成潜在威胁。您的团队在参与这一电网输变电设备防腐项目的过程中，遇到了哪些难题？

    刘教授：说到项目的难题，让我想到：在江西田南石脑变电站示范工程中，输变电杆塔为全新热镀锌构件，新热镀锌杆塔由于表面锌层光滑，而现场施工过程中又无法采用传统的喷砂和磷化等工艺增加锌层表面粗糙度，采用常规涂料进行涂装其涂层结合力差，影响防护效果。项目组经过反复讨论，吸收国内外的先进经验，刘志雷博士在实验室进行了反复实验。最终，通过对底漆进行不断改性，获得了结合力、柔韧性和耐蚀性能良好的底漆配方、在此过程中项目组刘刚老师为涂层的耐蚀性进行盐雾试验评估和涂层的老化试验，由于需要连续实验，连续一个多月住在实验室。

    硕士生周街胜在现场施工过程中吃住在工地，对涂层质量进行了全程的监控。

    通过项目组 2 年的的不懈努力，项目通过评审和验收。项目获得了国家电网公司科技进步二等奖，目前，项目申报的2016 年度中国电力科学技术奖三等奖正在公示中。

    切实地为企业发展、人民生活和国家建设出力，是我们腐蚀工作者共同的心愿。能够同团队各位成员一起努力，共同做好这一电网输变电设备防腐项目，真正地做一些事实，我们内心很踏实……我们只是国家设施腐蚀与防护一线上成千上万的守护者之一，做腐蚀防护工作，我很自豪，希望更多人可以因腐蚀防护知识而获益！

    后记：

    现代社会工农业生产和人民生活对各种设施更强的依赖性和更高的可靠性要求，使得设备长期安全、稳定运行显得尤为重要。长期服役过程中，腐蚀问题不得忽视！感谢每一位腐蚀防护工作者深入现场工作，刻苦攻关，守护人民的幸福生活！

    人物简介

    刘光明，1971年9月出生，教授，博士，腐蚀与防护系主任、中国腐蚀与防护学会常务理事、江西省表面工程专业委员会副主任委员、《表面技术》中文核心期刊编委、《南昌航空大学学报》编委、中国腐蚀与防护学会高温专业委员会委员、中国硅酸盐学会测试分会理事。长期从事锅炉高温腐蚀与防护研究。在Corrosion Science，Oxidation of metals，材料研究学报等国内外知名期刊上发表论文80余篇，申请专利10余项、主持国家自然科学基金、航空科学基金、企业科研项目30余项。