《腐蚀防护之友》2018年第5期卷首语

夹缝中的腐蚀防护或控制—挑战与机遇

文Ⅰ曾荣昌 山东科技大学

 不久前，我在科学网发表的博客—《夹缝》成为《家在黄岛》有声读物。《夹缝》中有一句“自然界世间万物都在夹缝中存在”。夹缝可指精神层面上的挤压感，也可指几何和物理上的狭窄空间感。夹缝中环境苛刻，遭受制约，存在挑战；同时也聚集着高能量、意味着孕育与重生，即希望与机遇。

 材料的腐蚀所产生的破坏和经济损失对国民经济具有重要影响。腐蚀科学这一学科随着我国经济的巨大发展取得显著的进步。但腐蚀防护涉及材料、冶金、物理、化学、化工、生物医学以及工程学等多学科交叉与融合，也涉及汽车、电子、轨道交通、航空航天、海洋、石油化工、机械、煤炭、建筑、桥梁、港口、卫生等国民经济各个领域。传统意义上，腐蚀防护是一边缘性学科，一直处于从属、辅助地位。可以说，腐蚀防护工作是在夹缝中进行的。

 腐蚀防护这一传统概念似乎有些被动和消极的成分。企业对设备管道设施坏了就换的思想根深蒂固，或者说是一种迫不得已的选择。地方政府规划变更与发展，企业与政府等各方利益、责任、产权边界不清晰，技术标准、政策法规和管理技术的时效和滞后，这些都隐藏着潜在的生产隐患和安全风险以及管理上的难度。青岛黄岛油管线爆炸等事故恰恰证明了这一点。

 而腐蚀控制则具有主动的和积极的意味，腐蚀控制不仅是技术层面上的，也是管理层面上的；需要对腐蚀源、工况、材料、技术、开发、设计、制造、施工与安装、装卸存储与运输等全过程做出技术和管理上的控制规定。腐蚀控制工程全生命周期国际标准化立项和推进工作则标志着我国腐蚀防护工作在国际腐蚀界上取得话语权。

 既然腐蚀是材料与环境经过物理、化学或电化学的作用而发生的破坏现象。电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、剥蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等腐蚀的萌生都发生在零维尺度的第二相颗粒或夹杂物周围；腐蚀裂纹扩展则多在二维尺度的缝隙、晶界、位错滑移面和孪晶面。据此，材料腐蚀也可认为是发生在夹缝中的。

 本质上，腐蚀是材料微观组织结构和化学成分或者自然环境（电、磁、力、光、热、温度、介质成分）的不均匀而使材料微观或宏观上不同区域存在明显的能量起伏（电势或电位高低）。其中，合金的第二相或金属间化合物和晶界在腐蚀过程中起着至关重要的作用；而且第二相多存在于晶界上。

 因此，腐蚀的控制措施需要降低材料不同区域间能量差：（1）从材料属性方面，获得均匀的微观成分与组织，形成致密的氧化膜或腐蚀产物膜；（2）从能量角度来看，从外部输入能量，如变形加工、高能表面改性和热处理；（3）从外部环境来看，调控电场、磁场、温度场、应力场和介质浓差。

 我国大规模基础设施的建设以及“一带一路”项目的推进，为我国防腐蚀产业带来了战略性发展机遇。然而，材料构件服役面临环境气候和温/湿度的地域性和极端性；海洋和陆地等自然环境生物多样性、苛刻性；大型工程的复杂性与艰巨性。目前我国腐蚀大数据、基因组学以及腐蚀控制工程全生命周期国际标准化、创建防腐蚀产业国家品牌等为材料腐蚀防护与控制指明了新的发展方向和注入了新的动力。

刊载于：腐蚀防护之友,2018,58(5):3