李晓刚教授团队2项科研成果亮相国家“十二五”科技创新成就展
科技部、发展改革委、财政部、军委装备发展部于2016年6月1日-7日在京联合举办国家“十二五”科技创新成就展。本次展览以“创新驱动发展，科技引领未来”为主题，以“支撑经济转型发展”为主线，着重展示“十二五”特别是党的十八大以来，我国科技工作取得的重大成就。由北京科技大学新材料技术研究院李晓刚教授领导的“国家材料环境腐蚀平台”团队，在支撑“天宫一号”、“大飞机”重大科技专项方面的两项科技创新成果入选参展。
图1 参展现场
材料腐蚀平台为“天宫一号”选材和服役安全提供支撑。在陌生的外太空环境中，航天飞行器所处的服役环境非常复杂，影响飞行器材料服役安全的因素很多，我国在该方面的研究基础十分薄弱。材料的失效轻则会影响设备、装置的功能效果，重则会导致灾难性事故，特别是在空间实验室、载人空间站甚至深空探测器的建设和运行过程中，关键材料的失效将会造成十分严重的后果，不仅引发空间站的安全事故，甚至影响航天员所处环境的安全，危及空间站的长期稳定运行和可靠性。由于空间站用材料腐蚀防护与控制和寿命预测是一项全新的工作，这一复杂的系统工程，目前我国还没有大规模开展相关材料在空间环境下的材料服役行为研究和数据积累工作。由北京科技大学牵头建设的国家材料环境腐蚀平台作为我国材料环境腐蚀研究排头兵和权威数据资源的拥有者，义不容辞地承担起这一攻关任务，在“十二五”期间，与载人航天工程相关部门合作，持续开展了空间环境下材料的腐蚀老化试验研究、数据积累及防护技术研发等工作，为“天宫一号”按时顺利升空提供了支撑和保障；目前，材料腐蚀平台正在为“天宫二号”及未来空间站和深空探测器的选材、设计及可靠运行提供全面的服务，并将在材料腐蚀与防护方面直接支撑我国首个临海航天发射场的建设和安全运行，为我国的载人航天事业做出重大的贡献。
图2 “天宫一号”载人航天工程关键材料及构件环境试验研究
材料腐蚀平台为“大飞机”选材和服役安全提供支撑。大型飞机在服役过程中由于高速、长距离续航等特点，经常会遭遇不同地域复杂的气候环境，它们的停放和使用有可能会在海洋性大气（如海边机场或航母上）、工业性大气，沙漠气候等各种条件下。这些不同地域的气候条件构成了飞机的腐蚀与失效环境，对飞机的寿命构成极大的威胁。因此，在飞机的设计、制造和使用过程中，开展飞机用关键材料和构件的环境适应性试验、数据积累和寿命评估研究，对飞机的安全服役意义重大。在国家大力发展大型飞机制造产业的需求背景下，“十二五”期间，材料腐蚀平台集成平台最优势的科技资源，军民结合，持续开展大型飞机核心材料及部件环境适应性试验研究服务专题。重点针对目前正在研制开发的大型商用飞机、新一代歼击机、大型军用运输机以及适应于高原环境下的直升机等飞机材料和构件开展了包括环境试验、室内模拟加速试验、环境谱制定、环境腐蚀失效行为研究等全方位的技术支撑服务。通过材料的现场投试、室内加速模拟和环境载荷谱研究，产生了大量重要的材料腐蚀和环境数据，这些宝贵试验结果和数据对大型飞机的设计和制造至关重要，对促进我国大飞机制造专项实施具有重要的科技支撑作用，其带来的经济效益也十分巨大。大型飞机材料产品和部件的国产化不仅是我国是否拥有大飞机自主知识产权的重要标志，而且可以提高经济增长质量。
图3 大型飞机关键材料及构件环境试验研究
由北京科技大学牵头建设的国家材料环境腐蚀平台在科技部和财政部的支持下，建成了国家级的材料环境腐蚀野外试验技术体系，发展了系列化室内外加速模拟新技术，积累了我国常用上千种材料最长达16年的大量环境腐蚀数据，建立了国际上首个国家级数据共享平台，建成了我国最权威、数据量最大、内容最丰富的数据共享门户网站——中国腐蚀与防护网，面向社会各界提供材料腐蚀实物资源和信息资源服务。近年来，所建设的腐蚀数据库和共享服务平台为“港珠澳大桥等跨海大桥”、“石油钻井平台”、“港湾码头建设”、“海上981”、“201铺管船”、“蛟龙号深潜”、“辽宁舰”、“核潜艇”、“岛礁建设”、“文昌发射基地”、“天宫一号”、“大飞机”“三峡工程”、“西气东输”、“南水北调”等国家重大工程建设；以及为钢铁、石油、电子、汽车等企业产品创新和科技项目提供了腐蚀科学数据和技术支撑。另外，材料腐蚀平台也是我国材料腐蚀研究和技术培训基地，同时也是材料腐蚀领域的人才培养和教育基地。
（摄影：新材院）
（责编：邢华超）