李浩然,王高松

(东北大学 材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819)

中国成为海洋强国需要大量海上设施。而在大部分海洋事故中,海上装备的失效形式主要为腐蚀破坏,即金属结构材料在海水介质中被腐蚀,导致材料损坏。海水腐蚀不仅使海洋装备和海洋工作者的安全受到严重威胁,而且腐蚀失效导致的装备维护成本也大大增加。据统计,每年因腐蚀导致的经济损失高达数千亿美元。

通过我国科研人员多年的研究[1],现已将海洋腐蚀细分为海洋大气环境腐蚀、潮差腐蚀区、浪花飞溅区、海水半浸区、海水全浸区、海底泥沙区等腐蚀区域。通过对腐蚀情况的研究[2],可从耐腐蚀材料的开发和材料表面处理两个方面进行材料腐蚀性能的改善,但新型耐腐蚀材料的研发到实际应用需要大量时间,材料的耐腐蚀性能、力学性能之间很难做到同步增强。随着科研人员的深入研究,材料的腐蚀是从接触腐蚀介质的材料表面开始发生,所以研究材料表面的腐蚀过程及降低表面腐蚀倾向成为提高材料耐蚀性的关键,表面处理技术成为改善材料耐腐蚀性能的重要方式之一。海洋防腐中应用时间最长、使用最广泛的是热喷涂技术,喷涂材料应用最为广泛的是铝基合金[3]。

1 热喷涂技术

1.1 热喷涂技术的发展

1910年,瑞士的Schoop博士研制出世界上第一台金属溶液热喷涂装置,称其为“金属喷镀”,并随后在第七届国际热喷涂会议上正式更名为“热喷涂”。……