韓恩厚
■本報(bào)記者 彭科峰 沈春蕾
4月24日是第六個(gè)“世界腐蝕日”。當(dāng)天，遼寧省科學(xué)技術(shù)館迎來(lái)了一場(chǎng)以“走進(jìn)腐蝕世界 營(yíng)造健康生活”為主題的世界腐蝕日科普活動(dòng)。
此前不久，在加拿大舉辦的世界腐蝕組織（WCO）全體會(huì)員代表大會(huì)上，中科院沈陽(yáng)分院院長(zhǎng)、中科院金屬所研究員韓恩厚當(dāng)選WCO主席，成為該國(guó)際組織歷史上首位華人主席。
韓恩厚在2016年國(guó)際腐蝕工程師協(xié)會(huì)（NACE International）上獲得了世界腐蝕科學(xué)領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)——Willis Rodney Whitney獎(jiǎng)，成為獲此獎(jiǎng)項(xiàng)的首位華人科學(xué)家。
梅花香自苦寒來(lái)。腐蝕科學(xué)是一門(mén)比較古老的學(xué)科，但是對(duì)國(guó)人來(lái)說(shuō)卻較為陌生。實(shí)際上腐蝕卻與國(guó)計(jì)民生息息相關(guān)，在國(guó)際科學(xué)界也倍受重視。韓恩厚能夠當(dāng)選WCO主席并獲獎(jiǎng)，意味著中國(guó)的腐蝕科學(xué)與工程研究已經(jīng)躋身世界前列。
被人忽視的腐蝕之害
對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)，腐蝕科學(xué)是一個(gè)比較陌生的字眼。那么，腐蝕到底有什么危害呢？或者說(shuō)，研究腐蝕科學(xué)對(duì)人類(lèi)有哪些幫助呢？
腐蝕是由材料與環(huán)境之間發(fā)生的化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)造成。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，由于腐蝕問(wèn)題付出的成本（通常人們稱(chēng)為腐蝕損失）在各國(guó)每年的GDP中平均約為3.4%，而中國(guó)約達(dá)到5%的比例。
2015年，中國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到67.67萬(wàn)億元人民幣，“也就是說(shuō)，按照5%估算，去年我國(guó)因?yàn)楦g問(wèn)題付出的成本超過(guò)3萬(wàn)億元，這是一個(gè)相當(dāng)驚人的數(shù)字?！表n恩厚向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者介紹。
“舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子。當(dāng)年三峽大壩修建時(shí)，選擇用什么樣的混凝土材料很重要。因?yàn)樗枰L(zhǎng)期浸沒(méi)在土壤之中，會(huì)被不斷腐蝕。如果選擇的材料不到位，就有可能影響大壩的安全?！表n恩厚表示，我國(guó)腐蝕界的老科學(xué)家們?cè)缇驮谌龒{等地埋下了不同的混凝土材料，每過(guò)一段時(shí)間（如2～8年等），科研人員會(huì)去當(dāng)?shù)赜涗浉g數(shù)據(jù)。故此，在修建大壩時(shí)，中國(guó)的腐蝕科學(xué)研究者發(fā)揮了重要作用。
來(lái)自國(guó)際組織的認(rèn)可
既然腐蝕的危害性如此之大，那么國(guó)際上有沒(méi)有相關(guān)的組織進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的科普、呼吁工作呢？
WCO就是這么一個(gè)組織。它是經(jīng)過(guò)聯(lián)合國(guó)認(rèn)定的非政府組織，其使命是推動(dòng)和促進(jìn)腐蝕控制的教育和實(shí)踐，為取得社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境作貢獻(xiàn)。那么，對(duì)于該組織未來(lái)幾年的工作，韓恩厚有哪些設(shè)想呢？
“首先，我們希望結(jié)合世界腐蝕科學(xué)家的力量，加大科普力度，增加政府、商業(yè)組織、民眾對(duì)腐蝕的重視程度。其次，我們希望圍繞腐蝕對(duì)水體、土壤的污染編寫(xiě)相關(guān)的白皮書(shū)，推動(dòng)形成全世界可供參考的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)對(duì)腐蝕的模板。此外，我們也希望建立腐蝕領(lǐng)域的世界范圍內(nèi)的專(zhuān)家?guī)?，方便為政府決策、重大工程的安全保障提供參考，同時(shí)也希望能夠加快推動(dòng)腐蝕領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)。”韓恩厚表示，WCO將圍繞盡量減少腐蝕對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境造成的損失來(lái)進(jìn)行。
“新官”上任，目前韓恩厚的工作十分忙碌。每個(gè)月都要和WCO的人員進(jìn)行越洋電話溝通，并撰寫(xiě)相關(guān)報(bào)告。
持續(xù)不斷的突破
中科院金屬所的一個(gè)重要研究方向就是材料腐蝕尤其是金屬材料的腐蝕研究。作為國(guó)家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心主任、中科院核用材料與安全評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，韓恩厚為金屬所的這支強(qiáng)大腐蝕團(tuán)隊(duì)感到驕傲。在此前由中科院組織的國(guó)際專(zhuān)家評(píng)估中，金屬所被評(píng)價(jià)為世界上最大、同時(shí)也是世界一流的防腐蝕研究機(jī)構(gòu)。
“在讀碩士時(shí)，我就和防腐蝕結(jié)下了不解之緣，如今在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有30多年積淀?！表n恩厚表示，自己的科研生涯基本都與腐蝕科學(xué)與工程相關(guān)。
1997年前后，納米科學(xué)方興未艾，當(dāng)時(shí)在麻省理工學(xué)院任職的韓恩厚就敏銳地注意到了它的前景?；貒?guó)后經(jīng)過(guò)潛心研究，在材料與結(jié)構(gòu)的腐蝕控制技術(shù)方面，他成功研發(fā)出納米復(fù)合涂料，可以大幅度提高傳統(tǒng)防腐蝕材料的性能，已授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利32項(xiàng)，“納米氧化物濃縮漿與納米復(fù)合涂料”榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，該技術(shù)目前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)飛機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)件上得到了大批量使用。在遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)拇笮痛吧?，比?0萬(wàn)噸級(jí)的油輪甲板上，也已經(jīng)成功用上了韓恩厚團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)技術(shù)。
“我們研發(fā)的納米復(fù)合涂料目前也應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)南北多地的驗(yàn)證，證實(shí)對(duì)極端天氣的腐蝕災(zāi)害可起到有效防護(hù)，目前正待進(jìn)一步推廣?！表n恩厚說(shuō)。
韓恩厚的另外一項(xiàng)有關(guān)鎂合金防護(hù)的技術(shù)，也在國(guó)內(nèi)外頗有影響。鎂合金因?yàn)槠浔戎貥O輕和資源豐富，被視為一種非常有前景的材料，但它本身極易被腐蝕，成為影響其規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。韓恩厚團(tuán)隊(duì)的技術(shù)，可以有效降低鎂合金材料的腐蝕，被美國(guó)評(píng)價(jià)為全世界最佳。在此前嫦娥工程中，已經(jīng)有數(shù)百個(gè)部件用到鎂合金，而這些構(gòu)件中所有的防腐蝕技術(shù)，都是由韓恩厚團(tuán)隊(duì)來(lái)完成。這項(xiàng)技術(shù)目前也已經(jīng)在民用汽車(chē)領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用，裝車(chē)數(shù)百萬(wàn)輛。
在工程結(jié)構(gòu)的服役安全評(píng)價(jià)與壽命評(píng)估預(yù)測(cè)方面，韓恩厚也頗有建樹(shù)。依托于建立的強(qiáng)大的腐蝕數(shù)據(jù)庫(kù)，加上精確地建立了實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)方法并提出腐蝕損傷動(dòng)力學(xué)模型，能夠有效計(jì)算出某種材料在實(shí)際服役環(huán)境下的腐蝕情況?！拔覀兊墓ぷ饔悬c(diǎn)像算命先生，不過(guò)不是給人算命，而是給各類(lèi)材料結(jié)構(gòu)尤其是金屬材料結(jié)構(gòu)算命，有時(shí)候還要延長(zhǎng)其使用壽命?！表n恩厚說(shuō)。
近些年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)于能源問(wèn)題的重視，核電發(fā)展大幅度加速，也由此帶來(lái)了大眾對(duì)于核電安全的擔(dān)憂。韓恩厚緊跟國(guó)家的戰(zhàn)略需求，將科研的重點(diǎn)也轉(zhuǎn)向核電材料的研發(fā)領(lǐng)域。
“目前國(guó)際上都公認(rèn)，材料問(wèn)題是影響核電安全的最主要因素。要想核電站安全運(yùn)行，選擇安全、可靠、耐腐蝕的核電材料并掌握其長(zhǎng)期服役損傷規(guī)律至關(guān)重要?！表n恩厚介紹，過(guò)去10余年來(lái)，他的團(tuán)隊(duì)潛心于核電材料的腐蝕行為分析，也幫助核電站作安全性評(píng)價(jià)與壽命分析，獲得授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利20多項(xiàng)，很多方法都是全世界獨(dú)一無(wú)二的。
2015年，大亞灣核電站找到韓恩厚團(tuán)隊(duì)，希望他們?cè)诤穗娬静考陌踩u(píng)價(jià)方面提供指導(dǎo)和幫助。經(jīng)過(guò)努力，韓恩厚團(tuán)隊(duì)最終完成了該核電站核島內(nèi)部關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的損傷分析、安全評(píng)價(jià)與壽命預(yù)測(cè)，得到對(duì)方與國(guó)家核安全局的高度認(rèn)可和好評(píng)，被認(rèn)為是“首次由中國(guó)人自己牽頭完成對(duì)大型商用核電站核島內(nèi)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的評(píng)估”。
韓恩厚希望，未來(lái)全社會(huì)對(duì)于腐蝕造成的危害能夠有足夠的重視，“但目前的問(wèn)題是，在很多大公司里，都找不到腐蝕工程師的影子，這不能不說(shuō)是一種遺憾。理想的狀態(tài)是無(wú)論在設(shè)計(jì)院，還是在建設(shè)過(guò)程以及使用維護(hù)中，都應(yīng)該有腐蝕專(zhuān)業(yè)工程師。”
①②納米復(fù)合涂料目前已經(jīng)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)。
③可降解鎂合金骨內(nèi)固定器件——骨釘
圖片來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院金屬研究所網(wǎng)站
