高性能深海工程材料是发展深海工程装备的基础

深海地域蕴藏着丰富的资源，随着近些年陆上矿物能源的枯竭，越来越多的国家开始了对海洋资源的研究、开发和利用，并取得了一些成效。深海之争归根结底为资源之争，深海领域的发展是非常依赖于材料科技的发展来取得突破的，特别是专门用于深海探测与使用的材料。由于深海环境的苛刻要求，对深海材料腐蚀的研究提出了很大的挑战。因此，这需要多学科的支持，综合各方面的因素降低深海环境下的材料腐蚀。鉴于当前对深海材料腐蚀研究的现状，笔者认为未来对深海材料的腐蚀研究应集中在：(1) 建立可以模拟真实环境下材料腐蚀的实验平台，提高模拟的准确性；(2) 进一步研究深海环境下材料的腐蚀机理，为降低材料的腐蚀提供理论依据；(3)建立深海材料腐蚀数据库，以便于以后的学者更好地研究深海环境下的材料腐蚀与防护。

随着海洋产业在国民经济中的比重日益增长，海洋开发不断向深度和广度扩展，深海材料必将发展成为我国未来的新兴战略型支柱产业。高性能深海工程材料是发展深海工程装备的基础和先导，对于海洋深海经济的发展和产业化进程有着重要的战略意义。因此，研究深海材料的防腐对深海资源的开发具有非常重要的意义。深海中的材料主要可分为制造耐压壳使用的结构材料和制造深潜器所用的浮力材料。

深海用合金选择耐压、耐腐蚀的材料，增强设备材料本身带来的耐腐蚀效果，加入Cr，Mo和N等元素，提高钢基体抗点蚀能力；加入高氮奥氏体不锈钢，提高基体材料的耐腐蚀；减少钢中杂物，特别是S的含量，以提高材料局部耐点蚀能力。优化材料的加工设计通过优化材料加工工艺，减少金属上的缝隙，减少缝隙外部的面积，以降低浓氧差电池形成的可能性，降低缝隙腐蚀带来的危害。优化材料的加工还能避免应力集中，在制造加工时注意工艺的合理性，从材料本身降低应力腐蚀断裂的可能性，降低金属材料的腐蚀性能。也可以通过控制表面的环境因素以及合理的设计表面结构降低应力带来的腐蚀断裂。也有学者研究细菌之间的拮抗作用或者加入杀菌剂的方法4降低污损生物带来的影响，但是还都处于研发阶段，没有投入到船舶的日常运行中。虽然深海中氧浓度高、Cl-活性和浓度较小、温度较低，使金属材料的腐蚀减轻，但是，由于深海腐蚀会带来巨大的危害，需要对深海腐蚀进行深入的研究。通过对单一或几个腐蚀因子的研究来降低或预防深海材料的腐蚀是不全面的，应该综合采用合理的方法避免深海环境下的金属腐蚀，延长深海材料的使用寿命。

深海用合金材料主要包括钛合金、镍合金、铝合金以及铜镍合金，它们都是良好的耐腐蚀材料。钛合金材料是工业中耐腐蚀性能最好的材料之一，常被应用到深潜器和水下机器人中，在搜寻法航4472.2 合金材料深海用合金材料主要包括钛合金、镍合金、铝合金以及铜镍合金，它们都是良好的耐腐蚀材料。钛合金材料是工业中耐腐蚀性能最好的材料之一，常被应用到深潜器和水下机器人中，在搜寻法航447黑匣子中发挥巨大作用的Remus6000 水下机器人和我国的“蛟龙号”载人潜水器都应用了钛合金材料Ti-6Al-4V。深海环境的特殊性也对材料提出了一些特殊的要求，比如耐蚀性、水密性、轻质性和防止生物附着性等，而铝合金的密度小、轻度高、导电导热性好、耐腐蚀易加工的特性使其很好的符合了这种要求，因而在海洋环境中得到了很好的应用。由于铝合金材料的优异性能，很多国家广泛开展了将铝合金材料应用于深海的研究，尤其是提高其抗腐蚀性能的研究，使铝合金材料得到广泛利用。