站在珠江新城金融中心18楼的实验室窗前,我望着窗外淅沥的雨景,想起上周刚从南海回收的AlCoCrFeNi2.1高熵合金试样。这些历经三年深海考验的材料,表面依然保持着金属光泽,仅在显微检测中发现不足5微米的腐蚀层。我们团队研发的这类多主元合金,通过精确控制原子排列混乱度,在氯化物环境中形成了致密的钝化膜。
记得去年为渤海BD-1油气田提供的管道衬里解决方案,我们采用真空感应熔炼炉VIM-400制备的NbMoTaW高熵合金,在80℃的流动海水中年腐蚀速率仅为0.002mm/a。这套系统至今已稳定运行28000小时,为客户节省了至少3次停运维护成本。
在化工环境应用中,我们最新开发的CoCrFeMnNi/316L复合管材,采用德国SMS集团产精密轧机冷轧成型,使材料在含硫介质中的抗点蚀能力提升至传统不锈钢的8倍。广州石化采购的首批2000米管道,在酸性油气环境中已持续服役18个月无异常。
今年第三季度,我们即将投产的等离子旋转电极雾化设备PREP-200,可实现月产15吨高熵合金粉末的产能。这些材料将主要用于3D打印海底阀体部件,目前已有中海油湛江分公司预订了首批次产品。

在实验室内,我们正利用FEI Scios2双束电镜研究高熵合金的钝化膜生长机制。最新数据显示,当Cr含量控制在20-25at%时,材料在pH=2的盐酸溶液中仍能保持稳定电位。这项发现已应用于珠港澳大桥海底隧道的紧固件防护。

展望未来,我们与中科院金属所合作开发的机器学习材料设计平台,已成功预测出7种适用于超深海水环境的新组分。这些突破让我们有底气承接明年琼州海峡1500米深水管道项目,为祖国深海战略贡献广州智慧。
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