获奖项目名称：

镁合金阳极溶解及表面防护技术基础研究

第一完成单位：

中国石油集团工程材料研究院有限公司

项目联系人：

黄居峰

联系人电话：

13860136935

联系人邮箱：

huangjufeng@cnpc.com.cn

项目简介：

  镁合金作为最轻的金属工程结构材料，兼具高比强度及良好的加工性能，在石油石化、航空航天及汽车工业等领域具有广阔的应用前景。然而电偶腐蚀是制约镁合金工业应用的实际问题，本质是至今尚无定论的镁阳极溶解机理，也是镁合金腐蚀机理的前沿科学问题。另外，高效低成本的抑制镁合金电偶腐蚀与防护技术尚未成熟。本项目在国家自然基金重点项目、国家自然基金面上项目、中国石油天然气集团有限公司超前储备和战略基金项目资助下，开展了镁合金阳极溶解机理、镁合金与环境相互作用规律以及镁合金表面防护机制等方面的基础研究，旨在探明导致电偶腐蚀加速影响规律及机理，开发高效低成本的抑制镁合金电偶腐蚀与防护技术，为镁合金电偶腐蚀问题的解决提供理论基础与技术指导，助力镁合金实现规模化应用，主要取得如下创新点：
  （1）揭示了阳极镁表面电流的空间分布规律，提出了镁溶解反应可能的中间产物和反应过程，阐明了镁阳极溶解的析氢动力学机制，完善并发展了基于部分膜单价镁离子的阳极溶解理论，为镁合金的设计及防护技术奠定理论基础。
  （2）基于镁阳极溶解机制，阐明了油气田环境、海洋环境及大气雾霾环境等因素对镁合金腐蚀的影响规律，明确了镁合金钝化的定义、条件以及耐蚀效果，建立了通过微合金化提高镁合金表面膜致密性从而提高耐蚀性的设计理论，为耐蚀镁合金的开发奠定了理论基础。
  （3）基于镁合金阳极溶解机制和耐蚀镁合金设计理论，开发了高耐蚀镁合金、表面研磨-热扩散合金化、合金化-LDH复合表面、高速氧燃料喷涂Fe基非晶涂层等一系列多功能且适用于不同工况的表面防护技术，并深刻阐明了其防护机制。
  研究成果被国内外同行广泛认同，在本领域起到引领性作用，很多研究团队沿用本项目的理论、思想和技术开展相关工作。在国内外学术期刊发表论文40篇，包括了Corrosion Science 6篇，Journal of Magnesium and Alloys 7篇，Journal of Materials Science & Technology 3篇，被SCI论文他引1120余次；授权中国专利5项。研究成果多次被美国、法国和澳洲等10多个国家的科学家及国内外院士团队的引用和高度评价。