会“自愈”的防腐涂层问世 上海高校研发新材料守护深远海风电装备

华东理工大学10月21日发布消息,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以“自愈”的智能涂层。涂层如同覆盖在材料表面的“保护衣”,一旦破损,内部金属就会直接暴露在腐蚀环境中,而深远海环境条件严苛,腐蚀正是制约海上风电装备长效服役的“隐形杀手”。这款新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。

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问题从海上风电一线来

2023年秋天,该学院研究生马源开启研一学习。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。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,开始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,在高盐雾、长期海水浸泡的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,严重制约设施长效稳定服役。在防腐领域深耕20余年的教授刘金库指导下,马源与团队深入产业链调研,数月间走访近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,逐步明确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。

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协同防护体系与反复试验

团队创新提出“阻隔—光电—缓蚀”协同防护体系,试图让涂层具备主动响应的能力,而不再只是单纯阻隔。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,成员在电化学测试台前经常一坐就是一整天。打通实验室小试只是起点,中试放大是更大考验:从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。团队顺利完成公斤级放大试验,核心性能没有衰减。目前团队正加快推进成果从“样品”向“产品”转化,下一步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和配方降本,并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。

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