海洋防腐赛道迎来"硬核玩家":华北电力大学激光熔覆技术重塑船舶防护新范式!

2025-08-05 09:11:38 admin 21


导语

GUIDE

在全球海洋经济浪潮奔涌的当下,船舶作为连接陆海经济的核心载体,正面临着愈发严峻的"生存挑战"——高盐雾、强紫外线、高湿度的严苛海洋环境,如同无形的"腐蚀利刃",持续侵蚀着船体与海上设施的寿命。据行业数据显示,全球每年因腐蚀导致的船舶维修成本超百亿美元,维护周期缩短更直接影响着航运效率与运营成本。而在这一背景下,华北电力大学科研团队近日在船用抗腐蚀涂层材料领域取得的重大突破,犹如一颗投入平静湖面的石子,激起了涂料行业对"长效防护+绿色转型"的双重思考。




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传统防腐涂料:困在"短效-污染-低效"的三重枷锁中


船舶腐蚀问题为何成为"老大难"?这与传统防腐涂料的性能短板密不可分。项目负责人向记者介绍,目前主流的溶剂型防腐涂料虽能提供基础防护,但在海洋极端环境下暴露出三大硬伤:其一,防护期效短——普通涂料在海洋环境中的有效寿命仅1-10年,频繁的维修不仅增加成本,更可能导致船舶停航;其二,结合强度低——涂层与基体的粘结力仅3-6MPa(兆帕),在海浪冲击、盐分渗透等多重应力下易局部剥落,形成"腐蚀突破口";其三,环保性差——涂料中大量有机挥发物(VOCs)的释放,既污染海洋环境,又威胁施工人员健康,与全球"双碳"目标下的绿色转型需求背道而驰。


这些问题,本质上是传统涂料"物理覆盖+化学阻隔"的防护逻辑与海洋复杂环境的"对抗失效"。当涂层因老化、机械损伤出现微裂纹时,海水中的氯离子会像"腐蚀尖兵"般迅速渗透至基体金属表面,引发点蚀、应力腐蚀等连锁反应,最终导致结构失效。因此,行业亟需一种能与基体"深度融合、协同防护"的新型材料体系。


激光熔覆技术破局:从"涂层覆盖"到"冶金共生"的革命性跨越


华北电力大学团队的突破,正是瞄准了这一核心痛点,以"高速激光熔覆技术"为支点,重构了船舶防腐的技术逻辑。


所谓激光熔覆,是通过高能量激光束将合金粉末与基体表面瞬间熔合,形成冶金结合层的先进制造技术。与传统涂料的"物理附着"不同,该技术制备的防腐熔覆层与基体金属实现了"原子级"结合,结合强度高达≥200MPa——这一数值是传统涂料的35倍以上!这意味着,即使面对海浪冲击、机械摩擦等极端工况,熔覆层也不会剥落,真正成为基体的"防护铠甲"。


更值得关注的是其长效防护能力。实验数据显示,该熔覆层在模拟海洋环境中的耐腐蚀寿命可达50年以上,技术成熟度已达到8级(接近产业化应用),完全满足船舶全生命周期的防护需求。此外,团队自主研发的高性能防腐合金材料不含VOCs及其他有毒化合物,从源头上解决了传统涂料的环保隐患,契合"绿色船舶""零碳航运"的发展趋势。


从实验室到产业场:50亿+市场的"钥匙"已握在手中


技术的价值,最终要靠应用场景来验证。对于船舶与海洋工程领域而言,这项技术堪称"降本增效"的利器。


以一艘中型货船为例,传统涂料单次维修成本价格不菲,且维修期间需停航,间接费用更难以估量。而采用激光熔覆技术后,大幅减少维修频次;同时,熔覆层的快速制备特性还能缩短维修周期,降低停航损失,预计单次维修可节省数十万元成本。


更广阔的应用场景已在眼前:海洋风电机组的浪花飞溅区(全球风电运维成本的"重灾区")、海上钻井平台的桩腿与导管架、岛礁设施的金属结构件、浮标/潜标的长期浸泡部位……这些场景对防护材料的耐腐蚀性、结合强度、环保性都有着极高要求,而激光熔覆技术恰好能提供"一站式解决方案"。


目前,该项目已构建起完整的知识产权壁垒——累计获授权发明专利20余项、GF发明专利2项、技术秘密20余项,技术自主可控性极强。团队正与多家头部船舶制造企业、海上风电运维公司展开深度洽谈,部分合作项目已进入中试阶段,距离规模化应用仅一步之遥。


海洋经济新引擎:从"防腐革命"到"绿色转型"的产业启示


华北电力大学的这一突破,不仅是涂料行业的技术创新,更是我国高端装备防护领域的一次"换道超车"。


从产业层面看,它为船舶与海洋工程装备提供了"长效防护+绿色制造"的双重解决方案,有望打破国外高端防腐技术垄断,推动我国从"涂料消费大国"向"技术强国"转型;从经济层面看,其50年以上的防护寿命与低维护成本特性,将显著降低船舶全生命周期成本,为航运、海上风电等产业注入新的利润空间;从环保层面看,无VOCs、低能耗的制备工艺,完美契合"双碳"目标下的产业升级需求。


站在海洋经济蓬勃发展的潮头,我们有理由相信,随着华北电力大学团队的技术加速转化,我国船舶与海洋设施的"抗腐铠甲"将更加坚固,而这场由技术创新引发的"防腐革命",终将成为推动海洋经济高质量发展的强劲引擎。


来源:水漆助手

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