韓恩厚

納米復(fù)合涂料目前已經(jīng)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)

納米復(fù)合涂料目前已經(jīng)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)

可降解鎂合金骨內(nèi)固定器件——骨釘 圖片來源于中國科學(xué)院金屬研究所網(wǎng)站
　　4月24日是第六個(gè)“世界腐蝕日”。當(dāng)天，遼寧省科學(xué)技術(shù)館迎來了一場以“走進(jìn)腐蝕世界 營造健康生活”為主題的世界腐蝕日科普活動。
　　此前不久，在加拿大舉辦的世界腐蝕組織（WCO）全體會員代表大會上，中科院沈陽分院院長、中科院金屬所研究員韓恩厚當(dāng)選WCO主席，成為該國際組織歷史上首位華人主席。
　　韓恩厚在2016年國際腐蝕工程師協(xié)會（NACE International）上獲得了世界腐蝕科學(xué)領(lǐng)域的最高獎——Willis Rodney Whitney獎，成為獲此獎項(xiàng)的首位華人科學(xué)家。
　　梅花香自苦寒來。腐蝕科學(xué)是一門比較古老的學(xué)科，但是對國人來說卻較為陌生。實(shí)際上腐蝕卻與國計(jì)民生息息相關(guān)，在國際科學(xué)界也倍受重視。韓恩厚能夠當(dāng)選WCO主席并獲獎，意味著中國的腐蝕科學(xué)與工程研究已經(jīng)躋身世界前列。
　　被人忽視的腐蝕之害
　　對于很多人來說，腐蝕科學(xué)是一個(gè)比較陌生的字眼。那么，腐蝕到底有什么危害呢？或者說，研究腐蝕科學(xué)對人類有哪些幫助呢？
　　腐蝕是由材料與環(huán)境之間發(fā)生的化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)造成。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，由于腐蝕問題付出的成本（通常人們稱為腐蝕損失）在各國每年的GDP中平均約為3.4%，而中國約達(dá)到5%的比例。
　　2015年，中國的國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到67.67萬億元人民幣，“也就是說，按照5%估算，去年我國因?yàn)楦g問題付出的成本超過3萬億元，這是一個(gè)相當(dāng)驚人的數(shù)字。”韓恩厚向《中國科學(xué)報(bào)》記者介紹。
　　“舉個(gè)最簡單的例子。當(dāng)年三峽大壩修建時(shí)，選擇用什么樣的混凝土材料很重要。因?yàn)樗枰L期浸沒在土壤之中，會被不斷腐蝕。如果選擇的材料不到位，就有可能影響大壩的安全?！表n恩厚表示，我國腐蝕界的老科學(xué)家們早就在三峽等地埋下了不同的混凝土材料，每過一段時(shí)間（如2～8年等），科研人員會去當(dāng)?shù)赜涗浉g數(shù)據(jù)。故此，在修建大壩時(shí)，中國的腐蝕科學(xué)研究者發(fā)揮了重要作用。
　　來自國際組織的認(rèn)可
　　既然腐蝕的危害性如此之大，那么國際上有沒有相關(guān)的組織進(jìn)行專門的科普、呼吁工作呢？
　　WCO就是這么一個(gè)組織。它是經(jīng)過聯(lián)合國認(rèn)定的非政府組織，其使命是推動和促進(jìn)腐蝕控制的教育和實(shí)踐，為取得社會效益與經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境作貢獻(xiàn)。那么，對于該組織未來幾年的工作，韓恩厚有哪些設(shè)想呢？
　　“首先，我們希望結(jié)合世界腐蝕科學(xué)家的力量，加大科普力度，增加政府、商業(yè)組織、民眾對腐蝕的重視程度。其次，我們希望圍繞腐蝕對水體、土壤的污染編寫相關(guān)的白皮書，推動形成全世界可供參考的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)對腐蝕的模板。此外，我們也希望建立腐蝕領(lǐng)域的世界范圍內(nèi)的專家?guī)?，方便為政府決策、重大工程的安全保障提供參考，同時(shí)也希望能夠加快推動腐蝕領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺。”韓恩厚表示，WCO將圍繞盡量減少腐蝕對國民經(jīng)濟(jì)、人類健康、生態(tài)環(huán)境造成的損失來進(jìn)行。
　　“新官”上任，目前韓恩厚的工作十分忙碌。每個(gè)月都要和WCO的人員進(jìn)行越洋電話溝通，并撰寫相關(guān)報(bào)告。
　　持續(xù)不斷的突破
　　中科院金屬所的一個(gè)重要研究方向就是材料腐蝕尤其是金屬材料的腐蝕研究。作為國家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心主任、中科院核用材料與安全評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，韓恩厚為金屬所的這支強(qiáng)大腐蝕團(tuán)隊(duì)感到驕傲。在此前由中科院組織的國際專家評估中，金屬所被評價(jià)為世界上最大、同時(shí)也是世界一流的防腐蝕研究機(jī)構(gòu)。
　　“在讀碩士時(shí)，我就和防腐蝕結(jié)下了不解之緣，如今在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有30多年積淀。”韓恩厚表示，自己的科研生涯基本都與腐蝕科學(xué)與工程相關(guān)。
　　1997年前后，納米科學(xué)方興未艾，當(dāng)時(shí)在麻省理工學(xué)院任職的韓恩厚就敏銳地注意到了它的前景?；貒蠼?jīng)過潛心研究，在材料與結(jié)構(gòu)的腐蝕控制技術(shù)方面，他成功研發(fā)出納米復(fù)合涂料，可以大幅度提高傳統(tǒng)防腐蝕材料的性能，已授權(quán)發(fā)明專利32項(xiàng)，“納米氧化物濃縮漿與納米復(fù)合涂料”榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎，該技術(shù)目前已經(jīng)在國內(nèi)飛機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)件上得到了大批量使用。在遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)拇笮痛吧?，比?0萬噸級的油輪甲板上，也已經(jīng)成功用上了韓恩厚團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)技術(shù)。
　　“我們研發(fā)的納米復(fù)合涂料目前也應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)，通過南北多地的驗(yàn)證，證實(shí)對極端天氣的腐蝕災(zāi)害可起到有效防護(hù)，目前正待進(jìn)一步推廣?！表n恩厚說。
　　韓恩厚的另外一項(xiàng)有關(guān)鎂合金防護(hù)的技術(shù)，也在國內(nèi)外頗有影響。鎂合金因?yàn)槠浔戎貥O輕和資源豐富，被視為一種非常有前景的材料，但它本身極易被腐蝕，成為影響其規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。韓恩厚團(tuán)隊(duì)的技術(shù)，可以有效降低鎂合金材料的腐蝕，被美國評價(jià)為全世界最佳。在此前嫦娥工程中，已經(jīng)有數(shù)百個(gè)部件用到鎂合金，而這些構(gòu)件中所有的防腐蝕技術(shù)，都是由韓恩厚團(tuán)隊(duì)來完成。這項(xiàng)技術(shù)目前也已經(jīng)在民用汽車領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用，裝車數(shù)百萬輛。
　　在工程結(jié)構(gòu)的服役安全評價(jià)與壽命評估預(yù)測方面，韓恩厚也頗有建樹。依托于建立的強(qiáng)大的腐蝕數(shù)據(jù)庫，加上精確地建立了實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)方法并提出腐蝕損傷動力學(xué)模型，能夠有效計(jì)算出某種材料在實(shí)際服役環(huán)境下的腐蝕情況?！拔覀兊墓ぷ饔悬c(diǎn)像算命先生，不過不是給人算命，而是給各類材料結(jié)構(gòu)尤其是金屬材料結(jié)構(gòu)算命，有時(shí)候還要延長其使用壽命?！表n恩厚說。
　　近些年來，隨著國家對于能源問題的重視，核電發(fā)展大幅度加速，也由此帶來了大眾對于核電安全的擔(dān)憂。韓恩厚緊跟國家的戰(zhàn)略需求，將科研的重點(diǎn)也轉(zhuǎn)向核電材料的研發(fā)領(lǐng)域。
　　“目前國際上都公認(rèn)，材料問題是影響核電安全的最主要因素。要想核電站安全運(yùn)行，選擇安全、可靠、耐腐蝕的核電材料并掌握其長期服役損傷規(guī)律至關(guān)重要。”韓恩厚介紹，過去10余年來，他的團(tuán)隊(duì)潛心于核電材料的腐蝕行為分析，也幫助核電站作安全性評價(jià)與壽命分析，獲得授權(quán)發(fā)明專利20多項(xiàng)，很多方法都是全世界獨(dú)一無二的。
　　2015年，大亞灣核電站找到韓恩厚團(tuán)隊(duì)，希望他們在核電站部件的安全評價(jià)方面提供指導(dǎo)和幫助。經(jīng)過努力，韓恩厚團(tuán)隊(duì)最終完成了該核電站核島內(nèi)部關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的損傷分析、安全評價(jià)與壽命預(yù)測，得到對方與國家核安全局的高度認(rèn)可和好評，被認(rèn)為是“首次由中國人自己牽頭完成對大型商用核電站核島內(nèi)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的評估”。
　　韓恩厚希望，未來全社會對于腐蝕造成的危害能夠有足夠的重視，“但目前的問題是，在很多大公司里，都找不到腐蝕工程師的影子，這不能不說是一種遺憾。理想的狀態(tài)是無論在設(shè)計(jì)院，還是在建設(shè)過程以及使用維護(hù)中，都應(yīng)該有腐蝕專業(yè)工程師?！?br/>　　（原載于《中國科學(xué)報(bào)》 2016-04-25 第5版 創(chuàng)新周刊)