一、技术简介

关蕾副教授团队聚焦海上风电Q355B钢及防护涂层在浪花飞溅区的极端腐蚀难题，自主研发了可调式两相流冲刷装置及精准恒应变加载模具，并搭建载荷与紫外-盐雾交替的多因素耦合加速实验体系，高度还原真实海洋服役工况。科研成果可直接指导海上风电基桩涂层的精准选型、寿命评估及防护工艺优化。此外，该工作阐明了冲刷载荷加剧涂层物理剥离与锈层自修复进程，以及恒应变诱发涂层微裂纹萌生、界面劣化和分子链断裂的协同失效机理。首次精准量化了多项载荷加速因子（如冲刷对涂层老化加速因子为2.03，270MPa恒应变加速因子则高达3.67），成功建立了贴合实际的高精度寿命预测模型，实现了海上风电浪花飞溅区涂层腐蚀寿命由传统纯数学拟合向基于真实力化机制的定量预测跨越，为深远海风电开发与双碳战略提供了核心技术支撑。

二、技术亮点及创新性

1、真实服役环境耦合载荷室内加速试验系统
团队自主研发了参数可调的两相流冲刷试验装备与精准恒应变加载U弯模具。该系统真实复现了海上风电浪花飞溅区风浪冲刷、结构应力与紫外-盐雾-干湿交替协同作用的极端严酷工况，大幅提升了材料服役环境还原度与评价体系的工程适配性。

2、阐述力化交互下涂层-基体协同失效机理
作为海洋防腐领域的深入探索，团队系统揭示了载荷与环境耦合对材料腐蚀/老化的加速本质。首次明确了冲刷载荷通过破坏锈层结构加剧界面剥离，以及恒应变诱导有机涂层微裂纹萌生-界面劣化-分子链断裂的协同老化机制，有效提升了海上风电防腐方案设计的科学性与针对性。

3、基于真实工况的多重加速因子精准量化技术
为了提升海洋涂层寿命预测的精准度和实用性，团队通过长达112天的长周期耦合加速实验，成功实现了多重载荷加速因子的精准量化（如冲刷对涂层老化加速因子为2.03，270MPa应力对极化电阻加速因子达3.67），为海上风电基桩涂层的全寿命周期评估与选型提供了可靠的量化数据闭环。

 三、发展前景

本项目构建的多维载荷与极端海洋环境耦合加速试验系统与评价技术，具备卓越的工况还原与寿命精准预测能力，可广泛应用于深远海防腐工程，尤其可为海上风电浪花飞溅区关键部件的材料选型与防护优化提供核心指导。在工程实践中，该技术建立的量化加速模型高度契合大兆瓦风机、海洋平台等对长效耐久性的严苛标准，预计海上风机基桩涂层免维护期可延长2~3年，百万千瓦级风电场年均可缩减运维成本约上千万元。该成果突破了力化交互极端海况下的防护瓶颈，推动了海洋涂层寿命评估向定量化方向跨越，为重大海工装备的长效安全服役与降本增效构筑了坚实的技术支撑。

四、联系方式

联系人：关蕾

电子邮箱：lguan@gdut.edu.cn

单位：广东工业大学

广东省防腐蚀协会科学技术奖