“海洋作为地球上最大的物质蓄存库，提供着丰富的资源和能源。
与此同时，海洋环境也展现出巨大的力量，每年都有数千艘舰船在海洋中沉没。”
在中国科学院宁波材料技术与工程研究所的材料防护研究团队中，研究员们不断探索防护材料的研发，其中一项重要任务是应对海洋腐蚀带来的严峻挑战。
每年，海洋腐蚀仅在我国就造成约七千亿元的经济损失，这一数字占据了我国总腐蚀损失的三分之一，可见规模之巨大。
为了降低这一损失，需要及时采取有效措施。
随着我国在海洋事业上的成就不断斩获进展，海洋工程装备的使用频率逐渐增大。
自然而然，它们被暴露于海洋环境中，面临薄弱防护问题。
海洋腐蚀特性。由于缺乏先进的海洋抗腐蚀涂层材料，我国许多海洋工程项目只能采用常规防护涂料。
然而，这种常规涂料无法应对海洋环境的复杂性。
甚至在短短几年内，涂层就会出现开裂和剥离等缺陷，导致钢材表面完全裸露。
根据研究发现，在海洋环境中，当钢材裸露后，会迅速形成一层氧化膜，以防止进一步腐蚀。
这层氧化膜只有在遭受外力冲击时才会消失，从而使氧化过程得以继续。
然而，这些外力可以是极具破坏性的，比如鱼类的啃咬、海葵和水螅虫的触手等，这种损伤很容易导致整个氧化膜的破裂。
为了降低每年约七千亿元的损失，提高我国海洋抗腐蚀材料的自主研发能力成为当务之急。
众所周知，海洋是一片充满神奇的领域，其独特的生态环境孕育了丰富多样的生命。
然而，这种独特的生态系统也意味着其环境条件非常特殊。
首先，海水中的盐分含量极高，这对金属材料产生强烈的腐蚀作用。
其次，海洋中还有大量的微生物和植物，它们通过附着和生长在材料表面，对于材料的完整性造成威胁。
因此，为了研发出符合要求的海洋抗腐蚀材料，必须全面考虑这些海洋环境中的特殊因素。
为了降低每年约七千亿元的损失，提高我国海洋抗腐蚀材料的自主研发能力成为当务之急。
中国科学院杭州分院副院长、宁波工业技术研究院院长张新明表示:“我们首先针对海洋腐蚀进行了系统性分析，建立起数据模型，并对各种高性能防腐涂层材料进行了实验室评估。”
结果令人瞩目，新一代海洋重防腐涂层脱颖而出。
重防护涂层全景描述。“我们将这款新型防腐涂料命名为‘北雁’系列，象征着我们希望它能像雁群一样自由地在海洋中追寻可持续发展目标，同时也寄托了我们对未来美好愿景的期盼。”
该研究团队向记者介绍道。
这款新型防腐涂料仅仅是一个起点，他们表示，将要将“北雁”系列不断升级，让其更加强大。
那么，新一代“北雁”系列防腐涂料究竟有何与众不同之处?
采访中获悉，科研人员将重防腐涂层定义为一种综合性能优于普通有机涂层、能够在恶劣介质中有效防止基材腐蚀并保持长期稳定性的多种材料结合体。
具体来说，这种涂层由高分子树脂作为基体，通过与其复合多种有机和无机纤维来增强强韧的防护层，形成一种完整的整体。
高分子树脂本身可以提供良好的耐化学介质性，而添加的有机纤维呈现出自由基聚合固化交联特性，这有利于增强涂层的整体强度。
随后加入的无机纤维则起到了微粒填充增韧作用，同时还赋予了涂层独特的抗冲击性。
这种新开发涂料的一大亮点在于，其所用树脂具有优异的耐热和耐老化性能。
这将进一步提升涂层在高温环境下的稳定性和耐久性，因为它能够抵御因高温引起的化学降解和物理性变化。
我们都知道，海洋环境对防腐能力提出了极高的要求，其中最具挑战性的区域就是浪花飞溅区。
浪花飞溅区是指海潮涨落时浪花不断翻滚并冲击到的陆地区域，这里是海洋环境对防腐能力要求最严苛的地方。
浪花飞溅区面临多重伤害因素:
首先，强烈的水流冲击力会给防护涂层造成很大的压力，如果无法有效抵挡，就会导致材料被撕裂，暴露在外面的金属部分会迅速发生氧化反应，从而加速锈蚀速度。
其次，高浓度盐分将对金属产生更强烈的电化学腐蚀作用，这比仅受到水流和氧化膜作用所引发的锈蚀反应要快得多。
第三，该区域还伴随着温差波动会导致金属膨胀和收缩，引发开裂或剥离，因此浪花飞溅区是所有区域中最具有挑战性的地方。
为了应对这一问题，中国科学院宁波工业技术研究所选择了杭州市的一座跨海铁路大桥作为试验平台。
该大桥位于杭州湾南岸，全长约48公里，其中有16公里段穿越大海，被称为大陆最深处。
该大桥还设有钢管桩基础，这样既减少了对海底生态水体的影响，又能有效地抵抗地震等自然灾害。
此类桩基可以很好地减少震动传导，并可降低水平载荷传递，实现稳定性的综合改善。
试验成果与应用里程碑。然而，如此深度大直径桩基沉桩极具挑战性，很可能影响相邻桩基进而破坏整个桩基系统，
这引发了沿途诸多专家教授的争议，但最终在中国铁路系统工程设计院等相关单位同时进行风险评估后，计划得以推进，并获得批准进行施工。
2008年5月，该工程开始桩基施工阶段，经过严谨部署后，于2009年4月成功完成济南–宁波段首根桩基施工试验，并确定杭州市桩基工程质量监督站作为施工监测单位，全程跟踪监测桩基施工过程，对数据进行原始记录保存，以备未来分析和对比使用。
然而，由于全球金融危机造成资金链断裂，不久后工程被迫停工，此后又因经济原因再次暂停直至2018年底才得以复工，并于2019年7月完成了首根新型涂层试验桩最后检测工作，标志着新型开发涂料技术的一次重要里程碑成功实现。
此外，还有另一个案例也展示着新型研究成果取得初步成功，即浙江省自来水工程集团公司为其设立的新博乐-梅巷水厂扩容改建项目专门实施了钢管桩检验，并按标准送检得到合格结果。
2020年5月，大桥工程即将完工之际，在中国科学院材料科学部领导下，该研究团队向中央宣布:“此次理论成果已经成功实现实际应用!”
这是一个值得骄傲但并非终点站，而是新的开始!
未来将继续致力于新型成果转化应用，不断解决新问题以推动行业进步!
