会“自愈”的防腐涂层问世 沪高校研发出新材料守护深远海风电装备

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会“自愈”的防腐涂层问世 沪高校研发出新材料守护深远海风电装备

2026年10月21日 21:46 来源:中国新闻网
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  中新网上海10月21日电 (丑远芳)涂层如同覆盖在材料表面的“保护衣”,一旦这层外衣破损,内部金属就会直接暴露在腐蚀环境中。深远海环境条件严苛,腐蚀更是制约海上风电装备长效服役的“隐形杀手”。华东理工大学21日发布消息称,该校化学与分子工程学院“御蚀致远——绿色动态自适应智能防腐材料”项目团队,研发出一款可“自愈”的智能涂层,推动防腐防护从被动“遮挡”,转向绿色、动态、自适应的主动防护。

  2023年秋天,华东理工大学化学与分子工程学院研究生马源开启研一阶段的学习。学校奉贤校区临海,校园内不少钢结构常年受海风侵蚀、锈迹明显,让他对腐蚀危害有了直观感受。在调研课题方向期间,他走进附近海上风电场,望着一座座高耸的风机,萌生思考:这些矗立在深海的大国重器,该怎样抵御海洋腐蚀?

  彼时,我国海上风电正加快向深远海布局拓展。高盐雾、长期海水浸泡的海洋环境下,腐蚀难题突出;浪溅区干湿交替,氯离子持续富集,涂层破损后修复难度大,加之离岸距离远、运维成本高,严重制约海上风电设施长效稳定服役。

  马源瞄准海上风电防腐这一国家战略需求,由此开启从实验室奔赴产业一线的科研之路。

刘金库教授在指导学生做实验。  受访者供图

  “科研要到一线找真问题。”在防腐领域深耕20余年的华东理工大学教授刘金库的指导下,马源与团队深入产业链调研。数月间,他们走访近20家企业,从上游原料生产企业一路调研至下游海上风电场。实地调研后,研究方向逐步清晰:腐蚀高发区域集中在浪溅区,而填料是决定涂层服役寿命的核心要素。

团队成员在进行学术研讨。 受访者供图

  “传统涂层思路是单纯‘阻隔防护’,能不能让涂层具备主动响应的能力?”团队创新提出“阻隔—光电—缓蚀”协同防护体系。测试结果显示,该涂层经长期海水浸泡后,防护性能保持稳定,综合性能对标国际顶尖同类产品。

  为筛选最优填料掺配比例,团队反复试验试错。每一组配比,都要走完合成、涂装、浸泡、性能测试全流程,单轮试验周期长达一个月。“在电化学测试台前经常一坐就是一整天,紧盯阻抗谱曲线,不敢放过任何一处细节。”团队成员张文静说。

  打通实验室小试,仅仅是起点,中试放大是更大考验。从实验室小试烧杯升级到大容量反应釜,温度、搅拌速率、加料次序等参数都需要重新调试。首批产物产出后,团队成员围在反应釜边取样检测,确认阻抗指标和小试结果匹配才松了一口气。顺利完成公斤级放大试验,核心性能没有衰减,长期的攻坚终于迎来阶段性突破。

  目前,团队正加快推进成果从“样品”向“产品”转化。他们坦言,海上风电不同腐蚀分区的差异化防护、循环自修复性能提升、规模化涂装的工程适配等,仍是下一阶段需要攻克的难点。接下来,团队将迭代弱光适配配方,探索光电保护与阴极保护联用方案,同步推进产品预认证、开展配方降本攻关。

  “后续我们将在真实海洋工况下开展长周期服役性能跟踪,争取在海上风电塔筒涂料领域完成首批工程应用验证。”马源说。(完)

【编辑:李岩】
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