生活中常见的腐蚀现象

《闳议》访谈节目由《中国科学院院刊》与中国互联网新闻中心联合出品，通过采访两院院士及专家学者，深度探讨迈入“十四五”的中国社会在各领域的发展前路。以客观、精准的解读，科学、前瞻的思考，为站在“两个一百年”历史交汇点上的中国发展破题解惑，为迈向第二个百年目标贡献智慧力量。

中国网/中国发展门户网讯 腐蚀，看似是生活中常见且恼人的小现象，但却对经济、安全、文化都会产生严重影响。在我国经济社会高质量发展过程中，需要在腐蚀学科的哪些研究领域发力？腐蚀研究又能为新质生产力的发展起到哪些助力？就此，《闳议》节目专访了中国工程院院士、广东腐蚀科学与技术创新研究院院长、华南理工大学教授、大湾区科学论坛战略咨询委员会委员、广东省灵山论坛科学中心理事韩恩厚。

中国网：您长期从事腐蚀学科领域的研究，能否请您介绍一下，深入开展本领域研究对于我国经济社会高质量发展有着怎样的重要意义？

韩恩厚：腐蚀确实是非常重要的一个学科。它首先影响经济，我国大约每年要为腐蚀付出4万亿-5万亿的代价；第二，腐蚀影响工程装备以及重大基础设施的安全，包括飞机、桥梁、高铁、核电站等等，腐蚀都是影响安全的最主要因素；第三就是腐蚀造成重大的文物损伤，中国几千年灿烂的文明留下了很多文物，这些文物在历史的发展过程之中都会受到周围环境的影响，会产生腐蚀。

当然不仅仅是中国，全世界都是一样。所以说这三个方面，是全世界共同面临的问题。因此联合国有一个世界腐蚀组织来协调和促进怎么样降低腐蚀损失，保障我们全人类的安全，这是全球的影响。

另外一个影响，是对地区或者国家的影响。以我们国家为例，高铁是中国的名片，核电现在也是中国的名片，这些重大装备在使用过程之中，如何保障安全？这需要通过实验室的好多腐蚀实验研究，来研发抗腐蚀的材料，然后研发防护技术，确保我们这些重大装备能够高质量制造出来，保障它在使用寿命期间的安全。

中国网：目前在耐腐蚀新材料的研发中，我国需要重点攻克哪些难题？

韩恩厚：在耐腐蚀材料方面，从我们国家的需求来看，需要做的可以说有很多个方面。之所以这么说，是因为腐蚀发生发展的过程之中，它跟材料与环境的组合密切相关。同一个材料，它在这种环境条件之下是耐腐蚀的，但是换一种环境条件，可能就不耐腐蚀。比如说不锈钢，大家都觉得会不生锈，但是不锈钢如果是在海岸边上，那是根本不能抵抗腐蚀的。

所以我们研发耐腐蚀材料的时候，一定要结合着到底在什么环境条件之下使用。比如说以核电站为例，在核电站里边的一些材料，怎么能够通过提升它的耐腐蚀性，来保障核电站的长期安全。我们现在大量发展氢能，氢实际上会对材料造成损伤，损伤过程就是一个腐蚀损伤过程，导致材料发生脆化。所以最近我们大量投入研发力量，来研究氢对材料的腐蚀损伤过程。通过这种研发的成果，回过来就可以提供给氢能顺畅安全的发展。

现在储能技术也是大家非常关注的一项工作。比如说以离子膜电池为例，燃料电池里边的隔膜，过去采用传统的一些金属材料，再加上一些镀层。现在我们已经研发了一些新的导电高分子材料，既耐了腐蚀，又能够起到保护的作用，还能够让电子都能够有效地穿过离子，就可以实现高效的储能。

类似的这种工作还有很多，比如说现在结合粤港澳大湾区的需求，要求输水管道要寿命长，纯粹金属的管道很难保障百年寿命，这个时候我们就需要研发一些耐腐蚀的涂层材料，通过研发就来实现百年寿命的需求。

类似的耐腐蚀的材料，要根据不同的环境条件来去研发，现在这样的需求还是比较多的。

中国网：今年5月份，2023大湾区科学论坛在广州召开，您作为战略咨询委员会委员也参与了本次论坛，大湾区科学论坛在科技创新方面投入了大量的力量。广东腐蚀科学与技术创新研究院地处我国开放前沿，您认为应该如何进一步发挥本领域的科研创新力量，为高质量推动大湾区打造面向世界的重大战略平台贡献力量？

韩恩厚：在大湾区发展过程之中，除了我们自己研发之外，大湾区更应关注国际合作。腐蚀首先是一个全球的问题，它涉及到资源环境和人们的健康。我们通过全球的合作推动，就可以为资源环境和人们的健康来作贡献。大湾区是一个开放的前沿，通过大湾区的国际合作的推动，既可以把中国一些先进的技术推到全球，也可以把国外的一些先进技术引进来，通过这种交叉融合，为全人类的腐蚀控制的发展，为全人类的资源节约、环境保障以及人们健康保障作出我们应有的贡献。

广东腐蚀科学与技术创新研究院之所以建立在广东，实际上是面向了大湾区的科技创新需求，面向了大湾区经济社会发展的需求。环境条件相比北方而言，潮湿、温度比较高，又面临着海洋，在这种条件之下，所有的工程装备、制造业的高质量发展，都密切地跟腐蚀这项技术有关。

所以说广东省才决定引进我们这些团队和人员，来建设这样一个研究院。这个研究院的建设实际上是为了满足地方经济发展的需求，满足区域经济发展的需求，但实际上在这个过程之中，好多技术是全国的，也是全球的。

我们研究院现在面向应用，布置了面向9个大的工业领域的研发中心，去解决工业发展之中对于腐蚀控制技术的需求，来保障国家经济上为腐蚀付出的代价能降下来，另外就是把安全事故率降下来。

还有一方面，提高制造业高质量发展，比如说在工程装备制造过程之中，全球过去最初是成型制造，美国在上世纪70年代就已经发展到了表面完整性制造，实际上跟腐蚀控制也是密切相关的制造技术。我们国家现在在个别的工业领域也已经开始实现，但是还有一些工业领域没有实现。进一步发展比如抗腐蚀制造、抗疲劳制造、抗磨损制造等，通过技术的改进、工艺的优化，就可以使工程装备安全性更高、寿命更长。通过延长使用寿命，实际上也是对低碳的贡献。所以，制造业的高质量发展是跟我们一些技术密切相关的，这也就是为什么急需要建立这样一个研究院。

中国网：“新质生产力”的形成，创新驱动是关键。您认为，腐蚀科学对新质生产力的发展有哪些助力？

韩恩厚：腐蚀这个领域是一个多学科的交叉，涉及到材料、物理、化学等多方面。在新质生产力的发展过程之中，通过多学科的交叉，全面发展，才能够促进学科的发展。

腐蚀虽然有基础问题，但更主要的还是一个工程问题。通过研发，一定要给工程建设服务，一定要给国家的经济社会发展服务。在服务的过程之中，实际上就是提升新质生产力的一个过程。

腐蚀宏观划分为均匀腐蚀和局部腐蚀问题，均匀腐蚀早就可以解决了，但局部腐蚀往往是导致灾难性事故的一个最核心问题。所以在未来，要想提升新质生产力，就是要把局部腐蚀的规律认识清楚，然后提出相应的评定方法，提出相应的控制措施。对于保障大型装备安全，对于提高制造产品的质量，是具有巨大帮助的。

制造业高质量发展过程之中，通过对于耐腐蚀材料的研发也好，具体的一些监测检测评定技术也好，发展起来以后，对于制造业高质量发展实际上是能够带来巨大贡献的。这样一些贡献，本身也是新质生产力的发展。

当然最后一点就是利用腐蚀来实现制造技术的提升。

腐蚀好像有各种各样的不好的地方，造成经济损失、造成灾难性的事故等等，但实际上腐蚀是可以利用的。比如说现在半导体技术里边的刻蚀技术，利用的就是腐蚀原理。现在的大型科学仪器，比如说聚焦离子束，利用的也是腐蚀的原理。现在人体关节的替代材料，比如做手术用的骨板、骨钉，用可控的腐蚀技术，让它在骨头和肌肉长好的过程之中保障使用，但是之后不需要做第二次手术，控制它去释放腐蚀，过一段时间之后就没有了。包括心脏支架都是利用腐蚀原理去做的技术。

这样一些技术带来新质生产力的提升，所以说腐蚀控制技术应用是非常之广。未来希望我们国家各地都像大湾区这样高度重视这个方面，给新质生产力发展带来更大的贡献。

（本期策划：杨柳春、王振红；编审：杨柳春、王振红、王虔；编辑：王虔、武一男。出品：《中国科学院院刊》、中国互联网新闻中心）

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