港珠澳大桥像一条钢铁巨龙横亘在波涛汹涌的大海上。每次行驶在跨海大桥上，我们都会情不自禁地惊叹它的雄伟。

港珠澳大桥。新华社记者陈业华2020年9月11日摄

然而，在这片广阔的海域，海洋工程设备却在默默承受着一种看不见的威胁——海洋腐蚀。

事实上，金属腐蚀问题遍及国民经济的许多领域。据统计，我国每年因腐蚀造成的经济损失高达2万亿元，腐蚀成本约占当年GDP的3.34%。其中，海洋腐蚀损失约占总腐蚀损失的3.34%。总量的三分之一，也就是7000亿元左右。

如何减少这些损失？我们首先需要了解海洋腐蚀是如何发生的。

海洋腐蚀是一个缓慢且持续的过程。

根据海洋环境不同，可分为大气区、浪溅区、潮差区、全浸区和海泥区。其中，飞溅区腐蚀最为严重。该区域的海上设备不仅要承受盐、氧和水的电化学腐蚀，还要面临海浪带来的机械损伤，就像伤口上的痂一样。在持续的打击下，海水可以轻易击垮海洋工程设备。

以钢管桩为例。作为海洋工程最重要的基础设施，支撑着跨海大桥、海上风电场等重大设施。然而，钢管桩在海上服役期间在飞溅区面临着严峻的腐蚀挑战。我们看到的是，它要承受早潮、晚潮、溅浪、干湿交替等复杂恶劣工况的挑战。那我们看不到的东西呢？它要经受盐分、氧气、紫外线的侵蚀，以及海浪、风沙侵蚀的多重考验。这些破坏因素强耦合在一起，形成了世界级的防腐难题。

自从人们认识到海洋腐蚀的威力后，人们开始研究防护涂层材料，利用这些涂层来对抗海洋腐蚀，保护海洋工程设备。可以说，防腐涂料是保证海洋工程和机械设备安全服役的关键材料。

但传统片状防腐涂料存在尺寸大、厚度高、添加量大、与树脂基体相容性差等问题。它们已达到使用性能极限，在恶劣的海洋环境下使用过程中容易出现开裂、剥落失效等问题，无法满足要求。复杂海洋环境下的防腐要求。

面对这一挑战，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研发了新一代海洋重防腐涂层材料。该涂料由有机和无机纤维​​复合增强聚合物树脂组成，可形成坚固而坚韧的涂层。保护层。在海浪的侵蚀下，无机纤维材料就像高强度的结构骨架，可以有效应对海浪和风沙的侵蚀；有机纤维材料就像高韧性的筋腱，贯穿涂层，刚柔相济，形成一张坚固而完整的防护网。这种致密的防护网不仅能有效阻挡腐蚀因素的蔓延，还能分散和传递波浪的冲击，减少局部区域的应力集中，就像人体的骨骼和肌腱一样，使得整个聚合物复合涂层更强硬。

这种“天然”的仿生技术不仅增强了钢管桩在海洋中的抗侵蚀和磨损能力，还延长了维护周期。有了它，我们的船用装备就像镀上了一层“防腐、耐变”的铠甲，拥有了孙悟空一样的“坚不可摧的金身”！

2023年3月21日，“水新旗一号”打桩船将涂有这种防腐涂料的钢管桩缓缓沉入海中。 109米长的钢管桩像一根“魔针”一样刺入海底。这也标志着杭州湾跨海铁路大桥首个试验钢管桩成功下沉。

大型高强度钢管桩及其表面高耐久性防护涂层的制造。