我国是一个海洋大国，随着建设海洋强国国家战略的提出，航空航天活动日趋集中在海洋大气领域。新型舰载机、海基导弹等航空航天装备将长期处于高温、高湿、高盐雾、高紫外辐照和强降雨海洋大气环境中，海南文昌发射场地面设备设施、运载火箭、航天器将受到更为严酷的热带海洋环境考验，这导致航空航天材料在腐蚀和老化作用下面临严重的功能退化问题。

    在航空航天装备表面防护材料领域，广泛应用的铝合金和不锈钢材料在湿热海洋大气环境中极易发生点蚀、晶间腐蚀等局部腐蚀，引起结构性能退化，而普遍采用的电镀、氧化以及传统有机漆膜等表面防护材料在苛刻的热带海洋大气环境下较差的耐候性导致其腐蚀防护性能下降，尤其力学因素与自然环境因素的共同作用加速了表面防护涂层的失效，成为整个防护体系的薄弱环节。美空军总部对沿海基地使用的产品故障调查结果表明引起机体故障的原因中气候环境占 73％，国内统计数据显示长期在海洋环境执行巡逻、作战任务的飞机故障率是内地的 2-3 倍。在航空航天功能材料领域，传统的热障涂层、封严涂层、固体润滑薄膜等功能薄膜均未考虑海洋大气环境耐侯性设计，在高湿、高温、高盐雾和高太阳辐照作用下面临严重的功能退化问题。研究已经发现典型的二硫化钼空间固体润滑涂层在航天装备海运、发射场转运过程中因潮解、腐蚀导致其摩擦学性能严重恶化。海洋环境对航天航空先进材料的发展提出了严峻挑战，常规表面防护涂层和功能涂层材料均不能满足航天航空装备在海洋大气环境中的可靠性和长寿命运行要求，需开展航天航空材料在海洋特征环境中的腐蚀、 老化等耦合失效损伤行为研究，突破常规材料环境适应性及使用性能极限，发展新一代具有优良力学性能、耐侯性、耐腐蚀等功能一体化高性能航空航天材料体系。

    中科院宁波材料技术与工程研究所，中科院海洋新材料与应用技术重点实验室海洋功能材料团队针对海洋环境材料损伤机制及性能提升开展了大量的应用基础研究工作。通过石墨烯、BN 二维纳米片在耐候树脂中的均匀分散和形成的有机 - 无机互穿网络发展出了高性能重防腐耐磨涂层材料；通过非晶 - 纳米晶、纳米多层界面的多尺度耦合设计，以及组元特性协同和摩擦界面自补偿环境适应性技术实现了功能薄膜在潮湿大气和空间环境中低摩擦磨损性能。针对海基航空航天装备在海洋环境中出现的耐侯性和功能退化这一新问题，未来将开展三类海洋环境用功能材料体系的研究工作：海洋多重环境因素耦合作用下的材料磨损 - 腐蚀交互行为及动态耐磨防腐一体化涂层材料的研究；热带海洋环境轻合金长效重防腐功能涂层材料及其耐侯性研究；功能薄膜材料的海洋大气环境损伤行为及新一代耐侯性空间功能薄膜材料研究。这些材料的研究开发将为我国海洋环境装备的防护与延寿提供理论指导和技术支撑，从而为加快我国海洋强国的建设提供有力保障。

    作者简介

    蒲吉斌，博士，研究员，博士生导师。2011年毕业于中科院兰州化学物理研究所，获工学博士学位。长期从事新型碳基固体润滑薄膜和纳米尺度润滑薄膜的空间环境摩擦学研究，以及功能薄膜材料在航天、航空和船舶领域的工程化应用工作，研制成果应用于多个重点型号中。在《Chemicalcommunication》、《Journal of Materials Chemistry》、《Carbon》等学术期刊上发表相关SCI论文50余篇，授权发明专利10余件。参与编著《类金刚石碳基薄膜材料》和《Multifunctional surfaces fortribological applications》专著两部。2011年获中科院“西部之光”人才计划，2015年获甘肃省技术发明一等奖一项。