“極地環(huán)境服役材料與損傷防護(hù)”專題序言

“極地環(huán)境服役材料與損傷防護(hù)”專題序言

21世紀(jì)以來，國際間的競爭重點已從陸地轉(zhuǎn)向了海洋，從臨海和近海走向深遠(yuǎn)海和極地。隨著全球氣候變暖，北冰洋的“黃金海道”有望在2040年完全開通并投入商業(yè)使用。北極航線的東北航道將成為連接歐亞兩大洲的最短航線，對于我國北方港口到歐洲西北部的海運需求，比傳統(tǒng)航線縮短25%～55%，每年可節(jié)省533億至1274億美元的國際貿(mào)易海運成本。北極航線的開通極大地促進(jìn)了極地運輸船舶的需求與發(fā)展，同時對滿足極地服役條件的船舶與海洋工程材料也提出了更高的要求。值得關(guān)注的是，在極地特殊環(huán)境中，服役材料會受到氯離子、微生物、海冰、低溫等多種因素的影響，材料耦合損傷與失效情況非常嚴(yán)重。在此背景下，極地環(huán)境使役材料的開發(fā)就成為了多個國家共同面對且亟待突破的技術(shù)瓶頸。隨著近些年各個國家極地探索腳步的加快，極地苛刻服役環(huán)境工程材料和特種功能材料相關(guān)的問題變得越來越突出，尤其是破冰船鋼鐵材料及其涂層的腐蝕（包括微生物腐蝕）、磨蝕等失效問題更是引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

極地海洋環(huán)境差異明顯，無論是海水溫度、海洋微生物種群，還是紫外光照等因素，都會發(fā)生較大變化。由于海洋表面的濕氣和霧氣以及覆冰的影響，水線以上的船板受到海水飛濺的腐蝕作用非常嚴(yán)重。在吃水線附近及以下區(qū)域，船舶的中舷側(cè)平直區(qū)域在航行中受到浮冰、多年冰、水下冰川的碰撞作用，會破壞船體表面防護(hù)層，加重船體表面的破壞。因此，提高極地環(huán)境下的材料性能是一個系統(tǒng)工程，要從材料本體、涂料防護(hù)和環(huán)境因素等多個方面進(jìn)行綜合探索和研究。

基于此，在《表面技術(shù)》編輯部的策劃下，本期選取“極地環(huán)境服役材料與損傷防護(hù)”為專題，聚焦材料失效過程中的表界面問題，選題主要包括極地環(huán)境下的涂層失效行為、防覆冰涂層及耐磨涂層的研究進(jìn)展、極地船舶用鋼的低溫適應(yīng)性分析、極端環(huán)境下自愈合涂層及防污材料的研究進(jìn)展、極地多因素耦合作用下的微生物腐蝕問題等，多維度、多角度地展開討論和交流，旨在為國內(nèi)同行的深入交流與合作提供平臺，共同分享該領(lǐng)域的最新進(jìn)展與研究成果，希望能夠為極地建設(shè)和開發(fā)提供材料支持和技術(shù)保障。本期專題在征文、約稿和評審過程中，得到同行們的積極響應(yīng)和大力支持，在此謹(jǐn)對各位同行及專家學(xué)者致以誠摯的謝意。