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世界腐蚀日|给航天器穿“外衣”,破解世界级腐蚀难题!

来源:电商天下 2022-04-25 10:26:48
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4月24日,科普进校园湾区百校行暨“世界腐蚀日”科普讲坛在广州开发区金融服务超市举办。今日正值 “世界腐蚀日”和“中国航天日”,本次科普讲坛邀请了广东腐蚀科学与技术创新研究院院长、(联合国)世界腐蚀组织(WCO)原主席国家金属腐蚀控制工程技术研究中心主任韩恩厚,分享了腐蚀现象的危害与预防,特别介绍了防腐技术在航空航天领域的应用。讲坛面向广州全市多所学校师生进行现场直播,同时在南方+、中国科普博览、科普中国、嗨科普、到黄埔去等进行线上直播。

腐蚀无处不在,是世界各国共同面临的问题,被人们称为金属的癌症、无焰的火灾、隐蔽的杀手。据柯伟院士与侯保荣院士的先后统计数据显示:在我国,每年为材料腐蚀付出的经济代价占GDP的3.4%~5.0%,远大于所有自然灾害损失的和;WCO的数据表明,腐蚀代价占全球GDP的3%~5.0%。但腐蚀也不全是危害,同样可以为人类所用。

腐蚀威胁生命安全

日常生活中,生锈的厨具会有离子析出,长期不用的自来水管中存的水有可能变成锈水。由于腐蚀作用,雕塑、桥梁等还会产生重金属离子,伴随雨雪融化冲蚀到土壤和河水中,再通过食物链以有害浓度在人体内蓄积,严重危害生命健康。面对腐蚀带来的这些威胁,韩院长提到,我们可以提高防腐蚀的意识,从身边小事做起,如不锈钢锅中尽量不放盐醋这类酸物质,钢锅、铁锅中不熬中药,以及按时更换生锈的厨具等。

腐蚀影响重大工程

腐蚀问题无处不在,上天、入地、下海都需要解决好腐蚀问题。我国的腐蚀问题44%集中在高速公路、桥梁、建筑等基础设施领域,其余则覆盖了石油化工、交通运输、能源和机械行业等领域。桥梁、管道等工程受腐蚀影响,可能导致桥梁断裂、管道泄露等问题,从而酿成重大灾难事故,直接威胁到人们的安全。而各类腐蚀控制技术的应用是保障重大工程实施、降低腐蚀损失和节约资源的重要手段,应予以高度重视。

破解航空航天防腐蚀技术难题

在航天领域,防腐蚀技术更加重要。恰逢今天是“中国航天日”,韩院长提到,航天器除了要应对空间原子氧腐蚀、冷热循环、辐照老化等一系列极端环境挑战,还对航天器材料的重量有着极高的要求。这需要我们研制出航天领域的专用耐腐蚀材料与防腐蚀技术。传统的镁合金防护涂层无法同时满足防腐和导电的难题,我们国内自主研制出了一种镁合金表面防腐导电功能一体化的涂层,就是让部件表面生成非常薄膜层,厚度不到一米,差不多是头发丝的千分之一,仅仅是这么一点膜层就能够实现太空防护。当年全球防腐蚀技术做的最好的11家单位接受国际盲评,最终我们中国人的防腐蚀技术脱颖而出,被评价为技术能最佳、成本最低,各项指标国际领先,适合规模使用。从神舟五号到现在的神舟十三号以及嫦娥、玉兔、天宫空间站、天和核心舱以及天问火星探测器等,都基本应用了这种防腐蚀技术。

让腐蚀为人类所用

腐蚀是人们身边无声的威胁但并不是百害而无一利,如果巧妙利用腐蚀也可以为民造福。韩院长提到,工业上可以利用铜刻蚀技术来制作电路板;医学中可利用腐蚀技术制作可降解的骨内固定器件和可降解的镁合金心血管支架等;生活中热水器内通常会加入镁棒,镁棒会优先被腐蚀从而保护热水器内胆不被腐蚀。通过研发和应用好的防腐蚀技术,可以提高工业产品质量为经济高质量发展服务,为实现双碳目标做重要贡献。我们要做的就是趋利避害,既要找到合适的办法抑制有害的腐蚀,又要善于利用腐蚀的有益之处。

韩院长还提到,就发生的腐蚀而言,至少30%是可以通过科普、研究与技术应用来实现降低损失、降低资源消耗、降低污染的。4月24日“世界腐蚀日”由世界腐蚀组织(WCO)于2009年确立,设置“世界腐蚀日”的初衷便是为了促进政府、企业与所有民众认识腐蚀、关注腐蚀,通过提高人们的防腐蚀意识,从而保护人类资源、保护国家和人民财产以及生活安全。

本次讲坛的主持人是广州市第86中学校长欧阳国防,他以温文尔雅、铿锵有力的主持风格,让观众们感受到了科学的魅力。

除此之外,作为本次“科普进校园湾区百校行”系列活动之一“少年科考队”,广州市第86中学部分师生作为代表也前往广东腐蚀科学与技术创新研究院的科普基地进行参观,深入了解腐蚀科学的前世今生,更加激发起同学们对世界前沿科学的向往和兴趣,一致表示要更加刻苦,结合时代热点研究课题,夯实基础学科理论知识。

中国科学院科普进校园湾区百校行”活动由中国科学院广州分院、中共广东省委宣传部、广东省教育厅、广东省科学技术厅、广东省科学技术协会、共青团广东省委员会联合举办,致力于宣传科学家胸怀祖国、甘于奉献的精神,充分发挥科技育人功能,提升青少年科学素质。

本次讲坛也作为“中国科学院科普进校园湾区百校行”的系列活动之一,由中国科学院广州分院、中共广东省委宣传部、广东省教育厅、广东省科学技术厅、广东省科学技术协会和共青团广东省委员会指导,(联合国)世界腐蚀组织(WCO)中国办公室、广东腐蚀科学与技术创新研究院、广州市黄埔区委人才工作局(广州开发区党工委人才工作局)、广州市黄埔区科学技术协会(广州开发区科学技术协会)和广州市黄埔区教育局主办,由广州物联网研究院、中科拜尔教育科技(广州)有限公司、广州开发区人才工作集团有限公司、广州第八十六中学联合承办,同时也得到中国科学院国际合作局、中国科学院沈阳分院、中国科学院金属研究所、国家金属腐蚀控制工程技术研究中心、中国科学院腐蚀控制工程实验室、中国科学院核用材料与安全评价重点实验室、亚太材料科学院(APAM)、广东省防腐蚀协会、广东省腐蚀防护与表面工程学会、广州腐蚀与防护学会、广州开发区金融工作局的支持。

(通讯员:雷锦萍 供稿单位:广州物联网研究院)

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