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发布日期:2024-11-29 05:52    点击次数:198

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港珠澳大桥像钢铁巨龙般伏卧在波澜倾盆的海面上,每当开车行驶在跨海大桥上,咱们都不禁热爱它的无际。

港珠澳大桥。新华社记者 陈晔华 2020 年 9 月 11 日摄

但是,在这片广袤的海域中,海洋工程装备正缄默承受着一个隐形挟制——海洋腐蚀。

施行上,金属腐蚀问题普遍国民经济的浩大限度,据统计,我国每年因腐蚀酿成的经济亏蚀高达 2 万亿元,腐蚀资本约占往时 GDP 的 3.34%,其中,海洋腐蚀损背信占总腐蚀亏蚀的三分之一,也便是 7000 亿元阁下。

奈何才略镌汰这些亏蚀呢?咱们先要了解下海洋腐蚀是怎样发生的。

海洋腐蚀是一个安谧而握续的经过。

左证不同的海洋环境,可分为大气区、浪花飞溅区、潮差区、全浸区以及海泥区。这其中,浪花飞溅区腐蚀情况最为严重,在这个区域的海工装备不仅要禁受盐分、氧气和水的电化学腐蚀,还要面对浪花拍打的机械毁伤,这就如同在痂皮的伤口处握续击打通常,海水能冒昧将海洋工程装备击溃。

以钢管桩为例,它四肢海洋工程中最迫切的基础结构,复古着跨海大桥、海优势电那些重要法子。然则,钢管桩在海洋从戎经过中濒临浪花飞溅区的严峻腐蚀挑战。咱们能看到的是,它要承受早潮、晚潮、浪花飞溅、干湿轮流环境等复杂恶劣工况的挑战。那咱们看不到的呢?它要承受盐分、氧气、紫外线的侵蚀,还有浪花拍打、泥沙冲蚀的多重考验,这些毁伤身分强耦合在一王人,形成了一谈寰球级的防腐贫困。

自东谈主们意志到海洋腐蚀的威力驱动,就在商议看管涂层材料,用这些涂层来造反海洋腐蚀,保护海洋工程装备。不错说,防腐涂料是保险海洋工程与机械装备安全从戎的重要材料。

但传统鳞片型防腐涂料存在尺寸大、厚度高、添加量大、与树脂基体相容性差等问题,已达到使役性能极限,在海洋残酷环境从戎经过中易出现开裂、剥离失效等问题,无法中意海洋复杂环境下的防腐需求。

面对这一挑战,中国科学院宁波材料本领与工程商议所研发了新一代的海洋重防腐涂层材料,这种涂层由有机和无机纤维复合增强高分子树脂而成,粗略形成坚固强韧的保护层。在波浪冲蚀下,无机纤维材料如同高强度结构骨架,能灵验应答波浪拍打和泥沙冲蚀;有机纤维材料则如同高韧性肌腱,它们联接于涂层之中,刚柔并济,形成了强韧一体化的看管会聚,这种密集的看管会聚既不错灵验圮绝腐蚀因子的扩散,同期完了散布和传递波浪的冲击力,减少局部区域的应力衔接,就像东谈主体的骨骼和肌腱通常,使得统共团聚物复合涂层愈加顽强。

这种"谈法当然"的仿生本领不仅增强了钢管桩在海洋中的抗冲蚀耐磨性能,还延迟了眷注珍惜周期。有了它,咱们的海洋装备就像涂上了一层"防腐拒变"的铠甲,领有了孙悟空那样的"不坏金身"!

2023 年 3 月 21 日,"水欣麒 1 号"打桩船将涂有这种防腐涂层的钢管桩逐步千里入海中,长 109 米的钢管桩如"定海神针"般直插海底,这也标记着杭州湾跨海铁路大桥的首根磨真金不怕火钢管桩千里桩成效。

大尺寸高强度钢管桩过甚名义高历久性看管涂层制造。

图片开始:中国科学院宁波材料本领与工程商议所

打桩船将钢管桩逐步千里入海中。图片开始:中国科学院宁波材料本领与工程商议所

要知谈,杭州湾跨海铁路大桥是通苏嘉甬高铁的重要工程之一。这座大桥是寰球最长、诞生步伐最高的高速铁路跨海大桥,在公共桥梁诞生领域内具有里程碑好奇热爱好奇热爱。将新一代的海洋重防腐涂层材料运用于这一工程,既代表着工程方和业界对这一材料质料的招供,也将促进商议团队不绝前行,研制更多更好的海洋长效防腐材料。

大国重器,材料先行。咱们敬佩,依靠科技转变的力量,中国东谈主探索深蓝的脚步将愈加坚定。让中华英才在海上创造的每一个遗迹长期兀立、万年尤新,将是海洋重要材料重心实验室举座科研东谈主员不灭的追求!

经营制作

出品丨科普中国

作家丨赵文杰 曹金涛 中国科学院宁波材料本领与工程商议所

监制丨中国科普博览

责编丨董娜娜

审校丨徐来 林林

本文封面图片及文内图片来自版权图库

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