中國海洋工程材料發展戰略諮詢報告

《中國海洋工程材料發展戰略諮詢報告》是中國工程院諮詢項目“中國海洋工程材料研發現狀及發展戰略初步研究”的研究成果彙編,對國內外海洋工程材料研究現狀進行了系統介紹,重點分析了我國海洋工程材料套用現狀及發展趨勢,針對我國海洋工程材料目前存在的主要問題並結合國家長期發展規劃及建設海洋強國戰略目標,提出加快發展海洋工程材料的措施及建議。 《中國海洋工程材料發展戰略諮詢報告》可供船舶、海洋石油、海洋綜合利用、海岸帶工程結構設計、製造、使用和防護等領域,從事海洋工程材料研發、設計、生產、套用的科研、工程技術人員及相關部門管理人員參考閱讀,也可作為大專院校相關專業本科生及研究生的輔助教材。

基本介紹

  • 書名:中國海洋工程材料發展戰略諮詢報告
  • 作者:周廉 等
  • 出版日期:2014年9月1日
  • 語種:簡體中文
  • ISBN:7122214761
  • 外文名:Consultation Report on Development&Strategy of Engineering Materials for Ocean Applications in China
  • 出版社:化學工業出版社
  • 頁數:312頁
  • 開本:16
  • 品牌:化學工業出版社
內容簡介,圖書目錄,序言,

內容簡介

《中國海洋工程材料發展戰略諮詢報告》以中國工程院“中國海洋工程材料”諮詢項目為基礎,經過項目組專家加工整理而形成,梳理了我國材料領域在海洋工程研究和套用方面的脈絡,為讀者從不同套用範圍、不同材料及技術等角度了解海洋工程材料提供幫助。該項目由18位院士、170餘位著名專家參與完成,代表了我國該領域的最高水準,具有權威性。

圖書目錄

第1章 總論
1.1我國海洋戰略面臨嚴峻挑戰2
1.2我國海洋工程材料的現狀與存在的主要問題5
1.3重大措施建議7
第2章 鋼鐵材料
2.1海洋工程用鋼發展現狀、差距及趨勢10
2.1.1海洋國土安全領域用鋼10
2.1.2海洋油氣資源開發領域用鋼14
2.1.3海洋基礎設施建設領域用鋼21
2.1.4海洋交通領域用鋼24
2.2我國海洋工程用鋼的發展對策及重點發展方向28
2.2.1我國海洋工程用鋼的發展對策28
2.2.2我國海洋工程用鋼的重點發展方向29
參考文獻35
第3章 鈦合金材料
3.1發展海洋工程用鈦的重要意義及特點39
3.1.1鈦金屬材料是顯著提升海軍裝備技戰術性能,增強我國海洋安全保障能力的關鍵支撐材料39
3.1.2鈦金屬材料是提升海洋資源開發裝備、提升海洋資源開發能力的首選和理想結構材料40
3.1.3鈦的優良特性及對海洋工程裝備的適用性40
3.1.4海洋工程用鈦面臨的挑戰43
3.2海洋工程裝備用鈦的國內外發展現狀及趨勢44
3.2.1海洋工程用鈦合金研究現狀44
3.2.2鈦合金在海洋工程中的套用開發概況47
3.2.3我國鈦材生產能力建設現狀及發展海洋工程用鈦的重要機遇57
3.3我國海洋工程用鈦的主要差距、存在問題及需解決的關鍵技術59
3.3.1我國海洋工程裝備用鈦的差距59
3.3.2我國海洋工程裝備用鈦存在的主要問題60
3.3.3我國海洋工程裝備用鈦需解決的關鍵技術60
3.4發展我國海洋工程裝備用鈦的建議措施及發展目標61
3.4.1建議措施61
3.4.2發展目標62
參考文獻62
第4章 有色金屬材料
4.1海洋工程用有色金屬的發展歷史68
4.1.1鋁及鋁合金的發展顯著提高了海洋交通效率、海洋裝備性能、海洋工程性價比68
4.1.2發展銅及銅合金是提升海水淡化、海洋油氣平台、艦船等海洋裝備性能的關鍵71
4.1.3有色金屬陰極保護系統大大節約了海洋工程裝備的成本74
4.2海洋工程用有色金屬國內外研究現狀及發展趨勢75
4.2.1海洋工程用有色金屬國內外研究及套用現狀75
4.2.2海洋工程用有色金屬的未來發展趨勢92
4.2.3我國海洋工程用有色金屬材料工業化生產現狀、能力及技術儲備94
4.3我國海洋工程用有色金屬材料存在的問題、與國際先進水平的差距和發展建議97
4.3.1我國海洋工程用有色金屬材料存在的瓶頸問題97
4.3.2與先進國家之間的差距98
4.3.3對我國海洋工程用有色金屬發展的建議101
參考文獻102
第5章 複合材料
5.1複合材料在海洋工程上的套用108
5.1.1複合材料在船舶艦艇上的套用108
5.1.2複合材料在海洋油氣開發上的套用117
5.2海洋工程複合材料原材料及成型工藝124
5.2.1海洋環境對材料的特殊要求124
5.2.2海洋工程複合材料的原材料體系125
5.2.3海洋工程複合材料成型工藝132
5.3我國海洋工程複合材料面臨的問題139
5.3.1我國海洋工程複合材料與已開發國家的差距分析139
5.3.2我國複合材料在海洋石油工業具體問題分析140
5.3.3我國複合材料在船艇工業的具體問題分析140
5.4海洋工程用複合材料的發展趨勢141
5.4.1向低成本、高性能、集成化生產的方向發展141
5.4.2向虛擬設計、製造、驗證一體化的方向發展141
5.4.3向新型可靠生產工藝的方向發展142
5.5海洋工程複合材料發展建議142
5.5.1針對海洋工程複合材料發展的技術性建議142
5.5.2針對海洋工程複合材料發展的政策性建議143
參考文獻144
第6章 無機材料
6.1國際上無機材料在海洋工程領域的研發與套用現狀147
6.1.1國際上無機材料在海洋工程領域的套用歷史及現狀147
6.1.2國外對海工用水泥混凝土材料的相關技術要求161
6.1.3國外相關標準技術規範及認證機構164
6.1.4國外無機材料在海洋工程領域的重點發展方向166
6.2國內無機材料在海洋工程領域的研發和套用現狀169
6.2.1我國海工混凝土材料的研發與生產現狀169
6.2.2我國海工混凝土材料套用情況171
6.2.3我國海工混凝土相關的標準和規範175
6.3海工混凝土建築的腐蝕現狀及防護175
6.3.1國內外海工混凝土建築的腐蝕現狀175
6.3.2海工混凝土的防腐技術措施178
6.4我國海工混凝土材料與國外的差距和對比178
6.4.1材料與技術的國產化與本地化178
6.4.2海工混凝土相關標準規範的制定和完善179
6.4.3海工混凝土建築物的設計和建造的專業化179
6.4.4施工及套用技術經驗的缺乏180
6.4.5海工混凝土相關裝備的開發與研製180
6.5對策、建議及重點發展方向180
6.5.1對策和建議180
6.5.2發展戰略目標和重點發展方向181
參考文獻182
第7章 船舶與海洋工程結構的腐蝕與防護
7.1海洋工程結構與船舶的腐蝕現狀185
7.1.1海洋腐蝕的危害和損失185
7.1.2海洋污損的危害和損失185
7.1.3海洋腐蝕的規律和特點186
7.1.4我國海洋工程和防腐的現狀187
7.2海洋腐蝕防護技術的研究、套用的進展與趨勢190
7.2.1防腐塗料190
7.2.2防污塗料193
7.2.3耐腐蝕材料194
7.2.4浪花飛濺區包覆技術194
7.2.5表面處理與改性195
7.2.6電化學保護197
7.2.7緩蝕劑198
7.2.8結構健康監測與檢測198
7.2.9安全評價、可靠性分析、壽命評估199
7.2.10不同材料的防護差異199
7.3存在的問題與差距200
7.4總結與建議201
參考文獻202
第8章 船舶工程材料
8.1船舶裝備概述206
8.2船舶材料概述207
8.3船舶材料技術發展趨勢208
8.3.1“高”——船舶船體鋼材仍向高性能化發展209
8.3.2“復”——研發高性能多功能複合材料的趨勢方興未艾209
8.3.3“鈦”——高性能鈦合金的研發與推廣套用勢在必行211
8.3.4“隱”——仍將研發高性能隱身材料列為重要發展方向212
8.3.5“防”——船舶防護材料以環保高壽命為重點正蓄勢待發213
8.3.6“有”——船舶用有色金屬材料仍需加強推廣套用214
8.3.7“無”——開闢無機材料在船舶裝備上套用的新領域215
8.3.8“前”——船舶材料前沿技術呈現百花齊放的發展趨勢215
8.3.9“用”——加強材料套用技術的研究不可或缺216
8.3.10“低”——船舶材料技術一如既往向低成本化的方向發展217
8.4我國船舶材料技術的進步與不足217
8.4.1我國船舶材料技術的進步217
8.4.2我國船舶材料技術的不足218
8.5我國船舶裝備對材料技術的需求219
8.6我國船舶材料技術的發展戰略與重點220
8.6.1我國船舶材料技術的發展思路220
8.6.2我國船舶材料技術的發展目標220
8.6.3我國船舶材料技術的發展重點221
8.7措施及建議227
參考文獻228
第9章 海洋石油天然氣工程材料
9.1海洋平台結構用鋼的現狀和發展趨勢231
9.1.1海洋平台結構用鋼的現狀231
9.1.2固定式平台結構用鋼的現狀233
9.1.3浮式平台結構用鋼的現狀234
9.1.4海洋平台結構用鋼的發展趨勢237
9.2海洋鑽采裝備發展動向及對材料的要求237
9.2.1海洋鑽采裝備的發展現狀237
9.2.2海洋石油關鍵設備對材料的要求239
9.3海底油氣管道的發展現狀和趨勢245
9.3.1海底油氣管道的發展現狀245
9.3.2海底油氣管道材料發展趨勢247
9.4建議255
參考文獻256
第10章 海洋綜合利用工程裝備材料
10.1海洋綜合利用工程概述259
10.1.1水資源短缺與海水淡化260
10.1.2海洋可再生能源利用261
10.2海水淡化產業發展現狀261
10.2.1海水淡化技術簡介261
10.2.2國內外海水淡化發展概況264
10.3海水淡化裝備及材料266
10.3.1多級閃蒸海水淡化裝備及材料266
10.3.2多效蒸餾海水淡化裝備及材料273
10.3.3反滲透海水淡化裝備及材料279
10.4海水淡化用工程材料的發展趨勢286
10.4.1海水淡化市場預期286
10.4.2海水淡化裝備用材的發展趨勢289
10.5國產材料在海水淡化中的套用現狀及存在問題294
10.5.1我國海水淡化從業機構294
10.5.2國產材料的套用現狀及存在問題297
10.6海洋能發電301
10.6.1國際海洋能發電技術及裝備301
10.6.2我國海洋能發展概述306
10.6.3國產材料套用存在的問題及發展趨勢309
10.7發展建議310
10.7.1國家政策配套方面310
10.7.2亟待解決的關鍵技術問題311
參考文獻312

序言

進入21世紀以來,材料特別是新材料已被視為新技術革命的基礎和先導。海洋工程材料長期以來並未被納入新材料體系範疇,發展速度遠遠落後於航空、航天材料。黨的十八大後,建設海洋強國成為重要國策,海洋工程及海洋工程材料作為拓展海洋空間、開發海洋資源的物質前提,是實施海洋科技創新、建設海洋生態文明的物質基礎,是提升海洋國防實力、維護海洋權益的物質保障。如何發展好我國的海洋工程材料,對實現海洋強國將產生重要的積極作用。
2013~2014年,中國工程院分別啟動了“中國海洋工程材料研發現狀及發展戰略初步研究”、“中國海洋工程中關鍵材料發展戰略研究”兩個諮詢項目,中國工程院化工、冶金與材料工程學部聯合機械、環境、能源等學部30餘位院士,組織了全國近200餘位海洋工程領域的專家、學者,歷時2年多的時間完成本諮詢項目,對海洋工程材料領域的共性問題、關鍵技術和特殊套用領域進行了深入的調查和研究,為建立我國海洋工程材料完善的科學體系提供諮詢建議。
《海洋工程材料叢書》是百餘位海洋工程材料技術專家群體智慧的結晶。叢書共有十個分冊,分別是《中國海洋工程材料發展戰略諮詢報告》、《海洋工程鋼鐵材料》、《海洋工程鈦金屬材料》、《海洋工程有色金屬材料》、《海洋工程樹脂基複合材料》、《海洋工程水泥與混凝土材料》、《海洋工程材料與結構的腐蝕與防護》、《船舶裝備與材料》、《海洋石油裝備與材料》、《海水資源綜合利用裝備與材料》。其中,海洋工程材料的腐蝕與防護是解決海洋工程材料套用的核心技術,除在各材料分冊有關章節予以描述之外,《海洋工程材料與結構的腐蝕與防護》分冊對海洋腐蝕的特點、腐蝕機理、材料防腐要求等方面進行了專門論述。另外,這套叢書的突出亮點是材料與海洋工程套用的結合,其中三個分冊分別敘述了船舶裝備、海洋石油鑽井平台及海水綜合利用等幾個主要海洋工程領域的發展現狀、發展趨勢以及對各種材料的需求。
叢書內容頗為廣泛,較好地反映了海洋工程材料及套用的全貌,特別突出了海洋工程材料和材料技術的現狀及發展趨勢,文字深入淺出、簡潔明了,系統介紹了相關材料的特點和套用,為讀者從不同套用範圍、不同材料及技術等角度了解海洋工程材料提供了很好的幫助,具有較高的學術水平和套用價值。本叢書的出版,將為廣大材料專業的本科生及研究生提供很好的教材,並希望對從事海洋工程基礎及套用研究、生產單位的科技工作者更多地了解和掌握本領域的發展現狀和未來,能對進一步開展創新研究工作有所幫助。本叢書的出版,加強了材料科學領域產、學、研、用的很好結合,必將對推動我國海洋工程材料的發展起到積極作用。
中國工程院院士
  

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