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    【科技導報】薛群基院士:創新海洋新材料,為國家海洋戰略提供物質保障
    作者:,日期:2022-04-21

      習近平總書記指出:“建設海洋強國是中國特色社會主義事業的重要組成部分?!睘榱思涌煳覈Q蠼洕l展、維護國家的海洋權益、保障我們的海疆安全、保護海洋生態環境,加快實施國家海洋戰略,大力推進海洋科學和技術的創新是國家的重大需求。高水平的海洋科技自立自強是關鍵,包括認知海洋的基礎研究、科學探索和開發海洋、保護海洋的關鍵技術創新。

      海洋領域技術創新的重要著力點是海洋工程技術和先進裝備,其中主要有重大海洋探測與信息技術、海洋運載與港口技術、海疆安全保障裝備、海洋油氣風電等能源裝備,海洋生物資源利用技術、海洋環境防護與修復技術、海洋礦產資源開發技術。海洋新材料是技術與裝備創新的物質基礎與保障。和陸地相比,海洋環境是復雜和極端環境。涉海材料使役環境十分苛刻,包括高濕度、高鹽度、高低溫、復雜的海洋力學(流體、風浪、沖刷)、腐蝕(電化學,力化學和生物化學)、污損、磨損和疲勞等多種苛刻因素。這些復雜因素的強耦合會導致海洋材料的損傷和海洋工程裝備的失效。

      海洋新材料主要是指海洋開發和保護用的多類材料,當然也包括從海洋中提取制備的材料。海洋中的結構材料主要包括海洋用鋼、有色金屬合金、鈦合金和復合材料,海洋工程裝備用的特種混凝土材料。功能材料涵蓋了海洋信息發生、傳輸、捕集用材料,抗腐蝕和磨損用防護材料,環境治理與修復材料,海洋能源生產與存儲材料,海水淡化用材料和減阻降噪、密封、隱身等眾多高技術材料。

      我國在海洋新材料領域的研發已經取得了令人矚目的成就,在大型船舶、跨海大橋,深海潛航器、鉆井平臺和島礁的建設中,國產新材料起到了支撐作用。但是,和國際上海洋強國相比,在海洋材料創新方面,中國還有很大差距。僅有為數不多的新材料達到了國際領先/先進水平,包括低維材料強化的防腐蝕涂層材料,深潛器用的鈦合金和磁性材料、浮力材料等諸多材料。但是相當部分海洋材料,如大型LNG船用特殊鋼材和焊料、高端樹脂和復合材料、深海鉆探材料、深海高強不銹鋼、極地超低溫鋼、水下電力連接材料以及高性能傳感器用材料還不能自主可控,有些還需要進口,甚至成為“卡脖子”的材料。

      從基礎研究角度看,我國還沒有形成完整的海洋新材料學科體系和專門從事海洋新材料的國家研發平臺。同時,缺乏系統的海洋新材料的國家標準,在工程材料上沿用的多屬西方國家的標準。國外公司幾乎壟斷了中國海洋新材料的大部分市場。有鑒于此,必須牢記并踐行習近平總書記關于“海洋強國”的要求,加強加快高水平的海洋科技創新。我們要瞄準國家海洋建設開發的重大需求,加快建設中國特色的海洋科技創新體系,實現在海洋科學探索上的領先,海洋高技術的自主創新。在海洋新材料領域:①攻克高端海洋新材料,達到技術先進、質量穩定、自主可控;②在有優勢的材料上,形成專精特新的海洋新材料系列,加強知識產權保護力度,提升國內市場占有率,并支持一批新材料產業進入國際市場;③選擇切入點,在海洋防護材料和技術、信息傳輸材料和技術、環境治理材料和技術、海洋能源開發用材料和技術及減阻、降噪、密封等特種功能材料領域,建立新材料支撐體系;④加強海洋新材料科學和技術的基礎研究,研究海洋新材料的制備、材料和海洋環境的相互作用、海洋材料在使役條件下結構和性能的演化。用數字技術、納米技術助力材料的定向設計和精準制備;⑤加強海洋新材料創新平臺的建設,加快創新人才的培養力度,建設我國獨具特色的海洋新材料的學科體系。

      世界正在經歷百年一遇的大變局,海洋是競爭最激烈的領域。從近海到遠海,從深海到極地,都充滿了挑戰。形勢逼人,時不我待,既有壓力,也是機遇。我們應當抓住機遇,勇毅前行,加快加強海洋新材料的科學技術創新,為實現“堅持以海富國,以海強國,人海和諧,合作共贏的發展道路”的大目標提供物質基礎和關鍵技術支撐。

     

     ?。ㄔ陌l布于2022年第5期《科技導報》)

      【原文鏈接】https://mp.weixin.qq.com/s/Fcih8jPHFjbhVKCzBp2NQQ

     

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