本項目針對海洋風(fēng)電機(jī)組、海洋裝備和船舶在復(fù)雜海洋環(huán)境下的腐蝕問題,突破了現(xiàn)有防護(hù)期效短(防腐涂料期效一般為 1-10 年)、涂層結(jié)合強(qiáng)度低(3-6MPa)易剝落和涂料中所含有大量嚴(yán)重污染環(huán)境的有機(jī)揮發(fā)物(VOCs)的局限性,自主開發(fā)了系列高性能防腐合金材料和制備超長防腐壽命熔覆層的高速激光熔覆系統(tǒng),防腐熔覆層與基體冶金結(jié)合(結(jié)合強(qiáng)度≥200MPa,為常用涂料的 35 倍以上),解決了常用防腐涂層在復(fù)雜海洋環(huán)境下防腐期效短、易局部脫落失效的難題,防腐熔覆層壽命可達(dá) 50 年以上。該項技術(shù)的成熟度達(dá)到 8 級,具備批量生產(chǎn)條件。已獲授權(quán)發(fā)明專利 20 余項、授權(quán) GF發(fā)明專利 2 項、技術(shù)秘密 20 余項。本項目成果推廣后,有望發(fā)展成為取代傳統(tǒng)防腐涂料的綠色環(huán)保型新技術(shù)。
創(chuàng)新點
1、研發(fā)了系列專用于海洋風(fēng)電機(jī)組、海洋裝備與船舶長效腐蝕防護(hù)的高性能耐蝕合金粉末材料。
2、開發(fā)了基于高速激光熔覆的超長防腐壽命熔覆層制備技術(shù)與裝備,防腐熔覆層與基體冶金結(jié)合(結(jié)合強(qiáng)度≥200MPa,為常用防腐涂層的 35 倍以上),解決了常用防腐層在惡劣環(huán)境中脫落失效的難題,防腐層壽命可達(dá) 50 年以上。
3、提供了一種長效、環(huán)保的腐蝕防護(hù)新技術(shù),防腐材料不含 VOCs 及其他有毒化合物。
本項目的應(yīng)用領(lǐng)域包括海上風(fēng)電機(jī)組、海洋裝備與船舶的腐蝕防護(hù)。可用于海洋風(fēng)電機(jī)組(如水線附近浪花飛濺區(qū)及水線以下嚴(yán)重腐蝕部位)、海洋裝備(鉆井平臺、海上設(shè)施、島礁設(shè)備、浮標(biāo)/潛標(biāo))、船舶外板與結(jié)構(gòu)件的腐蝕防護(hù),防腐熔覆層壽命≥50 年,具有廣闊的市場前景。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2022—2027 年中國防腐涂料項目投資可行性研究報告》,隨著市場需求日益旺盛,我國防腐涂料產(chǎn)量不斷增長,我國防腐涂料企業(yè)數(shù)量多,多集中于低端領(lǐng)域,市場競爭激烈。截至 2022 年,丹麥海虹老人 HEMPEL、英國國際牌 International、挪威佐敦 JOTUN、美國龐貝捷漆油 PPG、新加坡立邦漆 Nippon等外資廠商占據(jù)我國高端防腐涂料市場壟斷地位,受技術(shù)壁壘高等因素限制,我國本土企業(yè)僅占據(jù)高端防腐涂料市場不到 20.0%的份額。在海上風(fēng)電方面,2021 年,我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到 10.63 億千瓦,風(fēng)電裝機(jī)容量突破 3 億千瓦,海上風(fēng)電裝機(jī)容量躍居世界第一。全球風(fēng)能理事會預(yù)計,2022—2031 年全球?qū)⑿略龀^ 3.15 億千瓦的海上風(fēng)電裝機(jī)容量。2050 年全球海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量≥20 億千瓦。
本項目的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益如下:
1、大幅度提高海上風(fēng)電機(jī)組、船舶和其他海洋裝備等重要部件的耐蝕壽命。常規(guī)防腐涂料期效≤5 年,本技術(shù)開發(fā)的防腐熔覆層的耐蝕壽命可達(dá) 50 年及以上;可融入重要部件設(shè)計與維修環(huán)節(jié),應(yīng)用在水線附近浪花飛濺區(qū)及水線以下海洋風(fēng)電機(jī)組、海洋裝備(鉆井平臺、海上設(shè)施、島礁設(shè)備、浮標(biāo)/潛標(biāo))、船板等重要部件,可顯著減少維修費用、大幅度減少因腐蝕而導(dǎo)致的維修時間。
2、本項目成果落地后,能快速孵化出高科技公司,并建立較為完整的工業(yè)化生產(chǎn)體系,將產(chǎn)品應(yīng)用推廣到更多應(yīng)用場景,帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3、本項目開發(fā)的防腐材料不含 VOCs 及其他有毒化合物,有望發(fā)展成為取代傳統(tǒng)防腐涂料的綠色環(huán)保型新技術(shù)。
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