2024年11月7日,全省科技大会暨全省科学技术奖励大会在南京召开,揭晓了2023年度江苏科技大奖。由江苏中矿大正表面工程技术有限公司和中国矿业大学联合申报的《长大桥长效防腐蚀金属涂层与智能制造技术及应用》项目荣获2023年度江苏省科学技术奖三等奖。高效储能材料与技术团队戚继球教授和孟庆坤副教授作为主要完成人参与了该项目的申报工作。
随着国家经济快速发展需求及“桥位”资源的日益紧缺,我国桥梁逐渐向“长”、“大”的方向发展,长大桥通常跨越江河湖海、高山峡谷,所处环境腐蚀条件苛刻,关键钢结构长期受到周围环境、大气、温度的影响,极易导致腐蚀,严重制约长大桥的长寿命安全服役。长大桥钢结构长效防腐蚀主要存在两大技术难题:高性能防腐蚀涂层难以支撑120年免维护或少维护;涂层制造方式基本为人工作业,效率低、污染大、质量难以保证,无法满足长大桥防腐蚀涂层的大面积制造要求。
针对以上瓶颈问题,本团队首次开发出了适用于苛刻环境的防腐用Zn-Cu-Ti系合金,显著提升了长大桥的长效服役性能;探明了Zn-Cu-Ti系合金的热加工组织演化规律和变形机理,成功开发出了适用于热喷涂的合金丝材及成型技术。在此基础上,系统阐明了Zn-Cu-Ti系涂层的电化学腐蚀行为及防腐机制,构建了涂层腐蚀势态演化模型;创新性地建立了适用于长大桥长效防腐金属涂层制备的智能热喷涂技术体系,大幅提升了施工效率和质量。
项目成果获授权国家专利27件,相关技术应用于港珠澳大桥、深中通道、五峰山长江大桥、沪苏通长江公铁大桥、南沙大桥、美国韦拉扎诺海峡大桥、孟加拉帕德玛大桥等15座世界级长大桥工程,创造了巨大的经济和社会效益。
Zn-Cu-Ti涂层防腐机理演化过程的机理模型
智能化热喷涂装备与管理系统界面
南沙大桥 深中通道
此次获奖是团队建设过程中的又一重大成果,展现了团队在科技创新方面的综合实力,进一步提升了团队的学术影响力。团队将以此次获奖为契机,激发创新活力,推动科研成果转化和新技术应用,为人才培养和科技进步做出更大贡献。