记腐蚀科学与工程耕耘者韩恩厚：化腐朽为神奇

  4月24日是第六个“世界腐蚀日”。当天，辽宁省科学技术馆迎来了一场以“走进腐蚀世界 营造健康生活”为主题的世界腐蚀日科普活动。

  此前不久，在加拿大举办的世界腐蚀组织（WCO）全体会员代表大会上，中科院沈阳分院院长、中科院金属所研究员韩恩厚当选WCO主席，成为该国际组织历史上首位华人主席。

  梅花香自苦寒来。腐蚀科学是一门比较古老的学科，但是对国人来说却较为陌生。实际上腐蚀却与国计民生息息相关，在国际科学界也倍受重视。韩恩厚能够当选WCO主席并获奖，意味着中国的腐蚀科学与工程研究已经跻身世界前列。

  对于很多人来说，腐蚀科学是一个比较陌生的字眼。那么，腐蚀到底有什么危害呢？或者说，研究腐蚀科学对人类有哪些帮助呢？

  腐蚀是由材料与环境之间发生的化学与电化学反应造成。有关数据显示，由于腐蚀问题付出的成本（通常人们称为腐蚀损失）在各国每年的GDP中平均约为3.4%，而中国约达到5%的比例。

  2015年，中国的国内生产总值达到67.67万亿元人民币，“也就是说，按照5%估算，去年我国因为腐蚀问题付出的成本超过3万亿元，这是一个相当惊人的数字。”韩恩厚向《中国科学报》记者介绍。

  “举个最简单的例子。当年三峡大坝修建时，选择用什么样的混凝土材料很重要。因为它需要长期浸没在土壤之中，会被不断腐蚀。若选择的材料不到位，就非常有可能影响大坝的安全。”韩恩厚表示，我国腐蚀界的老科学家们早就在三峡等地埋下了不同的混凝土材料，每过一段时间（如2～8年等），科研人员会去当地记录腐蚀数据。故此，在修建大坝时，中国的腐蚀科学研究者发挥了重要作用。

  既然腐蚀的危害性如此之大，那么国际上有没有相关的组织进行专门的科普、呼吁工作呢？

  WCO就是这么一个组织。它是经过联合国认定的非政府组织，其使命是推动和促进腐蚀控制的教育和实践，为取得社会效益与经济效益、节约世界资源、保护自然环境作贡献。那么，对于该组织未来几年的工作，韩恩厚有哪些设想呢？

  “首先，我们大家都希望结合世界腐蚀科学家的力量，加大科普力度，增加政府、商业组织、民众对腐蚀的重视程度。其次，我们大家都希望围绕腐蚀对水体、土壤的污染编写相关的白皮书，推动形成全世界可供参考的标准化应对腐蚀的模板。此外，我们也希望建立腐蚀领域的全球范围内的专家库，方便为政府决策、重大工程的安全保障提供参考，同时也希望可以加快推进腐蚀领域有关标准的出台。”韩恩厚表示，WCO将围绕最好能够降低腐蚀对国民经济、人类健康、生态环境能够造成的损失来进行。

  “新官”上任，目前韩恩厚的工作十分忙碌。每个月都要和WCO的人员进行越洋电话沟通，并撰写相关报告。

  中科院金属所的一个重要研究方向就是材料腐蚀尤其是金属材料的腐蚀研究。作为国家金属腐蚀控制工程技术研究中心主任、中科院核用材料与安全评价重点实验室主任，韩恩厚为金属所的这支强大腐蚀团队感到骄傲。在此前由中科院组织的国际专家评估中，金属所被评价为世界上最大、同时也是世界一流的防腐蚀研究机构。

  “在读硕士时，我就和防腐蚀结下了不解之缘，如今在这样的领域已经有30多年积淀。”韩恩厚表示，自己的科研生涯基本都与腐蚀科学与工程相关。

  1997年前后，纳米科学方兴未艾，当时在麻省理工学院任职的韩恩厚就敏锐地注意到了它的前景。回国后经过潜心研究，在材料与结构的腐蚀控制技术方面，他成功研发出纳米复合涂料，可以大幅度提升传统防腐蚀材料的性能，已授权发明专利32项，“纳米氧化物浓缩浆与纳米复合涂料”荣获国家技术发明奖二等奖，该技术目前已经在国内飞机的关键构件上得到了大批量使用。在远洋运输的大型船舶上，比如40万吨级的油轮甲板上，也已经成功用上了韩恩厚团队的这项技术。

  “我们研发的纳米复合涂料目前也应用于电网系统，通过南北多地的验证，证实对极端天气的腐蚀灾害可起到有效防护，目前正待进一步推广。”韩恩厚说。

  韩恩厚的另外一项有关镁合金防护的技术，也在国内外颇有影响。镁合金因为其比重极轻和资源丰富，被视为一种非常有前景的材料，但它本身极易被腐蚀，成为影响其规模应用的关键瓶颈。韩恩厚团队的技术，可以大大降低镁合金材料的腐蚀，被美国评价为全世界最佳。在此前嫦娥工程中，已经有数百个部件用到镁合金，而这些构件中所有的防腐蚀技术，都是由韩恩厚团队来完成。这项技术目前也已经在民用汽车领域得到大规模应用，装车数百万辆。

  在工程结构的服役安全评价与寿命评估预测方面，韩恩厚也颇有建树。依托于建立的强大的腐蚀数据库，加上精确地建立了实验室加速试验方法并提出腐蚀损伤动力学模型，能够有效计算出某种材料在实际服役环境下的腐蚀情况。“我们的工作有点像算命先生，不过不是给人算命，而是给各类材料结构尤其是金属材料结构算命，有时候还要延长其常规使用的寿命。”韩恩厚说。

  近些年来，随国家对于能源问题的重视，核电发展大幅度加速，也由此带来了大众对于核电安全的担忧。韩恩厚紧跟国家的战略需求，将科研的重点也转向核电材料的研发领域。

  “目前国际上都公认，材料问题是影响核电安全的最重要的因素。要想核电站安全运作，选择安全、可靠、耐腐蚀的核电材料并掌握其长期服役损伤规律至关重要。”韩恩厚介绍，过去10余年来，他的团队潜心于核电材料的腐蚀行为分析，也帮助核电站作安全性评价与寿命分析，获得授权发明专利20多项，很多方法都是全世界独一无二的。

  2015年，大亚湾核电站找到韩恩厚团队，想让他们在核电站部件的安全评价方面提供指导和帮助。经过努力，韩恩厚团队最终完成了该核电站核岛内部关键结构的损伤分析、安全评价与寿命预测，得到对方与国家核安全局的高度认可和好评，被认为是“首次由中国人自己牵头完成对大型商用核电站核岛内关键结构的评估”。

  韩恩厚希望，未来全社会对于腐蚀造成的危害能够有足够的重视，“但目前的问题是，在很多大公司里，都找不到腐蚀工程师的影子，这不能不说是一种遗憾。理想的状态是无论在设计院，还是在建设过程以及使用维护中，都应该有腐蚀专业工程师。”