本成果是基于新材料和高速激光熔覆的海上风电机组、海洋装备和船舶的长效、环保防腐新技术。针对海上风电机组、海洋装备和船舶的海水腐蚀问题，突破了现有防护期效短（防腐涂料期效一般为1—5年）、涂层易剥落以及涂料中所含有机化合物（VOC）污染环境的局限性，自主开发了激光熔覆用高性能耐蚀合金粉末材料和制备高耐蚀熔覆层的高速激光熔覆系统，利用高速激光熔覆技术在海上风电机组、海洋装备和船舶的重要部件上制备超长寿命（≥50年）的耐蚀熔覆层，从根本上解决重要部件全寿命周期内腐蚀防护问题。该项技术的成熟度达到8级，具备批量生产条件。已获授权发明专利20余项、授权GF发明专利2项。 创新点 1、研发了系列专用于高速激光熔覆的镍基高性能耐蚀合金粉末材料。 2、开发了基于高速激光熔覆的耐蚀层制备技术与装备,防腐层与基体冶金结合（结合强度≥200MPa）。 3、提供了一种长效、环保的腐蚀防护新技术，材料不含VOC及其他有毒化合物，耐蚀寿命≥50年。 市场前景 腐蚀使全球每年损失的钢铁约6000万吨，随着我国海洋经济迅猛发展，我国海洋工程95%的材料都是钢铁或钢筋混凝土，海洋工程防腐已成为发展中急需解决的重要课题。我国已成为世界海洋涂料使用量第一的国家，2010年我国海洋涂料市场规模已超350亿元，海洋涂料的需求量年均增速超过20%。目前防腐涂料作为海上风电机组、海洋装备及船舶应用最广泛的腐蚀防护途径，但存在有效防腐期较短、所含有机化合物污染环境等问题。因此，迫切需要开发防腐效果更好、时效更长、低毒环保的新方法。 应用案例 自2017年以来，成果已应用于船舶水线以下与海水接触的钢板、压载泵大轴、尾舵及其它部件，已有的结果表明，熔覆层完全耐蚀，预计其耐蚀寿命大于50年。 获奖情况 耐蚀新材料与制备技术成果于2021年经过由中国电机工程学会组织、刘振东院士任主任委员的鉴定，鉴定结论为“该项目成果整体技术居国际领先水平”。高耐磨耐蚀新材料与熔覆层的制备关键技术入选“2016中国黑科技百强”。

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腐蚀环境调查研究：腐蚀的水、大气、土壤等环境的成分、含量分析，腐蚀性评价等。金属材料的腐蚀与防护研究：金属材料的腐蚀调查、评估、解决，金属腐蚀问题机理研究，金属防腐蚀方案研究（阴极保护，缓蚀剂等）。例如：储罐的腐蚀防护、管道的腐蚀防护、道路的腐蚀性问题等。金属装置、设备的安全运行评估：金属装置、设备安全运行的评价方法、评价体系的建立，设备的安全性评价，设备的使用寿命评估等。主要的服务对象：石油：江苏油田、胜利油田、新疆油田石化：扬子石化、仪征化纤、梅山化工

不锈钢是工业、科技等领域应用最广泛的材料之一。不锈钢表面的钝化膜需要在氧化性环境中才能稳定地存在，因此不锈钢在氧化性环境中，例如大气、水环境、硝酸溶液等，具有良好耐蚀性，而在非氧化性或还原性环境例如高温稀硫酸、高温甲酸等介质中，由于表面的钝化膜不稳定，不能有效地保护基体，耐蚀性就很差；在含有能破坏钝化膜的有害离子的介质中，不锈钢的耐蚀性也很差。以化工、石化工业为例，在高温稀硫酸、高温甲、乙混合酸等介质中，奥氏体不锈钢腐蚀速度很快。由于温度较高，非金属材料在这种体系中不适用，国外部分企业采用耐蚀性更高的钛材或镍基耐蚀合金，但设备价格极其昂贵，同时材料来源和加工也非常困难。 该课题组研究开发了一种利用电沉积法在不锈钢表面制备钯系合金薄膜的技术，主要通过钯对不锈钢表面钝化性能的促进作用来提高不锈钢在非氧化性介质中的耐蚀性，并研究了在工程现场对不锈钢设备进行大面积施镀的技术。这种方法能够显著提高不锈钢在非氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，例如，在沸腾稀硫酸和沸腾甲、乙混合酸中，镀钯不锈钢的腐蚀速率可以降低三到四个数量级，在含有微量Cl、Br离子的环境中，耐蚀性也显著提高。已获得国家发明专利授权2项，拥有完整的自主知识产权。

聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)是一种高附加值化学品，在电镀、电池等行业应用广泛，是高端线路板与电池材料制备的必备添加剂。国内现有工艺产品收率低、产品质量差、高端产品严重依赖进口。本项目采用独立开发的合成路线，工艺安全环保，在降低生产成本的同时，可获得高纯度的产品，将替代进口，形成具有自主知识产权的生产新技术。 图1 高端线路板 图2 聚二硫二丙烷磺酸钠

本成果提出了汽柴油输送系统内腐蚀规律及演化机制。针对管线内腐蚀关键问题，建立点蚀发展与储罐内部环境因素之间的关联关系与量化表征数学模型；研究常压储罐底板腐蚀状态远程监测关键技术，为储罐安全运行提供了安全可靠的保障。 成果包括以下方面： 1、研究搭建了腐蚀测试系统进行不同含水量成品油介质中输送管道和储罐的腐蚀试验，通过失重测试腐蚀速率，确定了储罐腐蚀发生的临界水含量。利用SEM和3D显微镜观察腐蚀后的形貌和形态，利用XRD和EDS分析腐蚀后腐蚀产物的成分和组成（见图1），揭示了储罐内腐蚀机理。利用3D显微镜测量点蚀形貌、深度和概率，探明了点蚀的形成机制和演化模式，建立储罐点蚀发展模型。 2、研发了新型碳纸电极，搭建微型便携电化学系统，建立了基于电化学阻抗EIS的腐蚀性微生物硫酸盐还原菌检测技术,可实现污水中硫酸盐还原菌（SRB）的菌量测定。 3、研发的仪器样机：采用半选择培养法，利用电化学方法测定腐蚀性微生物的菌量。以丝网印刷电极及测试仪器进行展示，包含金纳米颗粒丝网印刷碳电极型号110GNP和C1110GNP，其中的金纳米颗粒（GNP）修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）设计用于生物传感器研究，具有强化的电子转移特性。 【技术优势】 本成果通过现场调研和实验室模拟研究了成品油输送系统微生物腐蚀失效规律，揭示其微生物腐蚀的主要因素：水分、沉积物及主要有害菌如硫酸盐还原菌等； 1）首次建立了微生物腐蚀快速检测和监测平台，包括研发了基于纳米类酶催化的硫酸盐还原菌代谢产物硫化氢检测传感器及电流型硫酸盐还原菌菌量快速测定电化学传感器、电阻型成品油中管线材料腐蚀在线监测技术、基于阵列电极原理的微生物局部腐蚀监测技术。 2）根据沉积物下微生物腐蚀规律，研发了长效缓释型水溶性缓蚀杀菌剂，可实现对沉积物下微生物长效抑制。 3）首次仿生合成了高效抑制SRB的抗菌肽并应用于SRB腐蚀领域，揭示了阳离子抗菌肽和有空间环状结构的仿生活性生物肽，抑制SRB的影响因素和独特机制，为使用生物肽类抗菌剂抑制SRB腐蚀提供了新思路。 4）此外，利用原位产生抗菌活性物质的有益菌枯草芽孢杆菌与SRB竞争生长，建立了低成本长效生物竞争抑制SRB腐蚀新方法。 【技术指标】 1) 腐蚀性微生物测试周期6小时内，菌量检测限10个/mL。目前培养法需要14天。 2) 缓释型缓蚀杀菌剂，杀菌率达到99.4%以上，且具有长效性，目前有效测试时间是60天。 3）研究的环氧抗菌涂层，可用于管线薄弱易腐蚀环境微生物腐蚀控制。 【资质荣誉】 2022年度获得湖北省科技进步二等奖

将国际最新高效率低污染航空燃烧器TAPS技术（双环予混旋流燃烧技术）应用于煤粉低尘洁净燃烧—液排渣旋风燃烧器的设计应用，将航空燃油气动雾化喷嘴技术应用于工业窑炉燃油喷枪的技术改造上，将航空旋流燃烧技术应用于工业锅炉炉膛内的组织燃烧上，应用航空航天燃烧器的精细高效组织燃烧的先进燃烧技术来大幅度提高和优化民用工业燃烧器的燃烧效率，控制NOx和SOx的生成与排放，达到节能减排绿色环保的目的。在燃料气动雾化、两相掺混、油膜蒸发等研究设计上，先后研发出数十种具有自主知识产权的新型燃烧器。主要技

针对轻质高效防护复合材料技术进行了系统深入的理论分析和大量实验研究，突破了轻质复合材料装甲防弹/承力一体化结构设计、制备和应用技术等多项关键技术，获得了多项具有自主知识产权的创新成果。在轻质防弹复合材料防弹机理理论分析方面，建立了纤维复合材料的多阶段靶板破坏模型，实现了弹击过程的动态模拟；在轻质防弹复合材料设计技术方面，首次提出了刚性梯度层设计理论和防弹/承力一体化设计方法，获得了良好的实用效果；在轻质防弹复合材料应用技术方面，设计制备了防弹/承力一体化轻质复合装甲材料装甲椅盆，已成功用于某武装直升机，获得了明显的减重效益；在轻质复合材料装甲开发方面，针对不同应用要求，开发出了十余个系列的轻质复合材料装甲，同时建立了系列化的轻质复合装甲材料弹道性能评价方法，制定了复合材料装甲工艺及性能测试等多个规范性文件。 目前，可针对军用、民用需求生产各类型轻质防护复合材料装甲，包括座舱防弹板、防弹装甲椅盆、大型驱逐舰导弹舱口盖、运钞车用装甲板、防弹衣用胸插板等防弹、防刺、防暴用品进行开发。 “轻质防弹复合材料装甲技术”2008年获得国防科技进步二等奖。

由于铝合金有较高的强度/重量比,以及良好的塑性和耐海洋大气腐蚀性能，工业上开始大量应用。在一般的大气环境下，铝合金表面形成的Al2O3保护膜能有效防止构件的腐蚀，但在湿气和电解质存在下,如在海洋大气环境中，大量氯离子的侵入使得铝合金表面出现点蚀现象，甚至是氧化膜的大量脱落，构件的寿命大大缩短。大连理工大学通过铝合金电弧喷涂涂层及封孔方法的研究，开发出一种操作更加简便，成本更低的新型铝合金防腐蚀方法，解决了较大铝合金构件在湿气和电解质存在下，尤其是海洋大气环境中的长效防腐蚀问题。

金属/陶瓷复合防护材料或结构，主要有结构可靠性、重量和成本等方面的考虑，可应用于车辆（如装甲车和运钞车）、船舶舰艇和武器直升机等防弹或防爆场合。金属/陶瓷复合防护板制备方法主要包括胶粘、机械固定和各种热加工工艺（如铸造、热压等）。目前，金属/陶瓷复合防护板主要包括层叠复合、陶瓷增强金属匀质复合、梯度复合、侧向约束和三维约束等基本类型。金属封装陶瓷复合防护板是一类具有有效三维陶瓷约束，良好的金属/陶瓷界面冶金结合特征的新型陶瓷复合防护板，它特别具有优良的抗冲击、抗崩落和抗多次打击能力。