项目背景

海洋是我国经济与军事的战略要地，走向深海、远海”是我国目前及未来的重要战略目标。在深海、远海领域中应用的装备、装置的发展面临重大机遇与挑战。深海、远海下金属腐蚀防护问题是制约该发展的关键因素，亟待解决。

全球95%的海域深度超过200 米，水下服役的装置装备几乎都会遭到深海环境作用。装备装置在深海下服役上浮下潜，面临干湿交替、压力交变、温度交变等，目前由于对深海环境因素作用机理不清楚，相关报道少，导致把深海压力简单的归为外加压应力，直接选用耐压材料，这导致其快速失效远不能达到需求。

海洋装备动力系统服役环境苛刻复杂，主要包含高温（300-600oC）、高盐（NaCl）、高水蒸汽（H2O），其本质为中温固态NaCl-H2O-O2协同作用腐蚀。传统耐蚀合金不锈钢、钛合金等在该环境下加速腐蚀，导致相同型号动力系统装置在内陆地区服役可达上万小时，而在南海地区仅为500 - 1000小时。由于腐蚀机理不明确，无法从根本上理解腐蚀控制因素，导致动力系统选材及防护方法设计不清晰、无依据。

 因此，揭示两大海洋复杂苛刻环境（深海水压及海洋高温）下金属腐蚀防护机理是指导该环境下金属防护研究的核心科学问题。

深海金属/涂层材料腐蚀机理研究 

建立“深海力学-电化学”多因素交互作用腐蚀机理，首次构建深海水压-腐蚀电化学动力学理论方程，明确深海水压下金属溶解过程的电极反应速度理论调控方法；阐明深海压力对防护涂层界面破坏，及涂层/金属界面电化学协同失效机理，为深海耐蚀金属、防腐涂层成分/结构设计奠定理论基础。

指导深海防护涂层研制

搭建多种涂层的成分-结构理论设计模型。突破高温机械力-化学键合界面调控技术，实现了涂层/金属、填料/树脂两大界面化学结合，研发出系列新型海洋苛刻环境用玄武岩化学键合防腐涂料。

海洋高温金属/涂层材料腐蚀机理研究

首次实现了中温固态盐下电化学表征，证明了“动态水膜”理论，揭示海洋高温金属化学-电化学交互作用机理；在钛合金上进一步建立“温度场-电化学场” Cl活性催化腐蚀机制。

海洋高温防护涂层设计及研发

申请团队理论计算绘制了不同金属/氧化物在温度场-电化学场下与Cl-O竞争反应图谱，建立海洋高温防护涂层理论设计方法，研制出有机硅自修复防护涂层及系列搪瓷涂层已在多装备上批量应用。