船舶装备与材料
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进入21世纪以来,材料特别是新材料已被视为新技术革命的基础和先导。海洋材料长期以来并未被纳入新材料体系范畴,发展速度远远落后于航空、航天材料。21世纪是海洋的世纪,人类生存和发展越来越依赖于海洋。党的十八大后,建设海洋强国成为重要国策,海洋工程装备及海洋材料作为拓展海洋空间、开发海洋资源的物质前提,是实施海洋科技创新、建设海洋生态文明的物质基础,是提升海洋国防实力、维护海洋权益的物质保障。发展好我国的海洋材料,对实现海洋强国目标将产生重要的积极作用。

海洋的重要性主要体现在三个方面。首先,海洋经济是国民经济的重要组成部分,而海洋经济的发展离不开海洋资源的开发和利用,海洋资源的合理利用能够实现海洋经济的可持续发展。其次,海洋安全是国土安全的重要支撑,因此维护海洋安全至关重要,是国家海洋发展战略的重要组成部分。再次,海洋面积之大,海洋中物质、生物之多及自然现象之复杂,其重要性不亚于陆地及空天,对海洋的科学研究有助于人们认识海洋、了解自然。鉴此,海洋不仅已成为人类赖以生存、社会借以发展、濒海国家持续安泰昌盛的战略发展空间和基地,而且已成为当今世界军事和经济竞争的重要领域,军事竞争的焦点日益转向争夺海上控制权。

海洋资源主要有海洋矿产资源、海水资源、海洋生物资源、海洋旅游资源等。对海洋资源的利用包括海洋交通运输、海洋油气矿业、海洋渔业及生物资源、风力发电、潮汐发电、海水淡化等。海洋材料包括对这些海洋资源开发利用的工程装备(各种离岸、近岸工程建设以及勘探开采油气矿物资源所需的机械工程装备、海洋交通运输装备等)用材料。

海洋材料也包括涉及海洋安全的军用舰船(如航空母舰、护卫舰、潜艇等)和执法船用材料,以及用于各种海洋科学研究的装备和仪器(如海洋考察船、极地科考船、深海装备、海底电缆等)用材料。

2013—2014年,中国工程院分别启动了“中国海洋工程材料研发现状及发展战略初步研究”“中国海洋工程中关键材料发展战略研究”两个咨询项目,中国工程院化工、冶金与材料工程学部联系机械、环境、能源等学部30余位院士,组织了全国200余位海洋工程领域的专家、学者,历时两年多的时间完成了咨询项目,对海洋工程材料领域的共性问题、关键技术和特殊应用领域进行了深入的调查和研究,为建立我国海洋工程材料完善的科学体系提供咨询建议,使“一代海洋材料,一代海洋装备”的理念更加深入人心,被誉为至理名言。以此为基础,本项目组组织国内材料领域的众多知名专家、学者,编撰了这套“海洋工程材料丛书”。丛书凝聚了200余位科学家和工程技术专家的群体智慧。

海洋材料应是海洋中各种工程装备应用材料的总称,是指在能适应海洋恶劣的环境、抵抗海水和生物体的侵蚀、能满足各类海洋工程装备应用需求的环保的可持续发展的材料。本套丛书内容除了包括海洋工程装备范畴的海洋资源利用开发等涉及的材料,还包括海洋安全、海洋科学研究涉及的材料。

丛书紧扣国家海洋强国的战略需求,从“材料”“腐蚀防护”“工程装备”三个层面,总结和梳理了改革开放30年来我国海洋材料及应用方面的基础理论积累、重大研究和应用成果,重点突出了关键技术,介绍了国内外在该领域的先进技术、装备和理论研究,并展望了海洋材料和材料技术的发展趋势。丛书共有十一个分册,分别是《中国海洋工程材料发展战略咨询报告》《海洋工程钢铁材料》《海洋工程钛金属材料》《海洋工程有色金属材料》《海洋工程聚合物基复合材料》《海洋工程水泥与混凝土材料》《船舶装备与材料》《海洋石油装备与材料》《海水资源综合利用装备与材料》《海洋工程材料腐蚀行为与机理》《海洋工程材料和结构的腐蚀与防护》。其中,海洋工程装备材料的腐蚀与防护是解决海洋工程材料应用的核心技术,除在各材料分册有关章节予以描述之外,《海洋工程材料和结构的腐蚀与防护》及《海洋工程材料腐蚀行为与机理》分册又对海洋腐蚀的特点、腐蚀机理、材料防腐要求等方面进行了专门论述。这套丛书另一个突出亮点是材料与海洋工程装备应用的结合,专设三个分册分别叙述了船舶装备、海洋石油钻井平台及海水综合利用等几个主要海洋工程领域的发展现状、发展趋势以及对各种材料的需求。

丛书内容颇为广泛,具有较强的创新性、理论性和实用性,较好地反映了海洋工程材料及应用的全貌,文字深入浅出,简洁明了,系统介绍了相关材料的特点和应用,能为读者从不同应用范围、不同材料及技术等角度了解海洋工程材料提供很好的帮助,具有较高的学术水平和应用价值。本丛书增强了材料科学与应用的结合,必将对推动我国海洋材料的发展起到积极的作用。

希望本丛书的出版,能够对从事船舶、海洋工程基础及应用研究、生产单位的科技工作者系统地了解和掌握本领域的发展现状和未来,在重大工程和装备的选材设计、制备加工、防护技术、服役安全等方面提供理论支撑和技术指导,对进一步开展创新研究工作有所帮助,同时也可以作为广大材料专业的本科生及研究生的参考教材。

中国工程院院士

2016年3月