上海海事大学刘涛教授团队:极地低温微生物对船用EH40钢的腐蚀行为研究
2025-05-13 17:28:53 作者:毛晓敏 来源:表面云社区 分享至:

 

 


第一作者:毛晓敏

通信作者:刘涛教授

作者单位:上海海事大学

DOI10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2025.04.005

基金项目:上海深远海洋装备材料工程技术研究中心项目(19DZ2253100

背景与意义
近年来,地球的两极区域凭借独特的地缘战略地位和丰富的油气及生物资源进入大众视野,人们对极地的探索已从探险时代进入科考与开发的新时代。南北极科考与北极航线的开通极大地促进了极地运输船舶的发展,同时对满足极地服役条件的船舶用钢也提出了更高的要求。目前,关于极地船舶服役材料的性能评价与研究大多数集中于模拟极地环境下力学性能和结构的变化,腐蚀方面的研究较少。

船用合金钢在海水中的腐蚀问题不可避免,而极地海洋具有常年酷寒冰冻、光照辐射大、海冰层海水盐度高、微生物生理性质特异化等极端环境特点,会对极地船舶等服役设备在极地海水中的腐蚀造成未知的影响,其中微生物腐蚀Microbiologically Influenced CorrosionMIC)约占其中的20%。微生物腐蚀因其危害日益严重且作用机制复杂一直是腐蚀防护领域的研究重点。在服役过程中,船舶与其他海洋工程设施如海洋石油钻井平台和跨海大桥等都会遭受微生物的腐蚀侵害,会大大降低设备的服役性能,减少服役时间。面对极地地区严苛的生存条件,极地微生物也进化出了一套独特的生存机制,使其能够在极地极端环境下正常进行生长代谢遗传等生命活动。包括分泌在低温下也有高催化效率的低温酶、更复杂多样的胞外多糖(EPS)、冰结构蛋白、色素和抗菌物质等。大量具有特殊性质的胞外分泌物包裹着极地菌细胞分布在海冰和海水的交界处,会促进其附着于材料表面形成生物膜,从而对极地服役材料造成未知的腐蚀风险。因此要尽快开展极地微生物对船舶材料腐蚀行为和机理的研究。

为了研究极地低温菌及其代谢产物形成的生物膜对金属材料腐蚀行为的影响,选择了EH 40极地船舶用钢为实验金属材料,养料嗜冷杆菌Psychrobactercibarius(分离自E12°,S54°,2009)和南方盐单胞菌Halomonas meridiana(分离自E70.5°,S67.2°,2009)为实验菌种,研究了两株极地低温菌在℃条件下对EH 40船用钢腐蚀行为的影响,初步分析了极地微生物的腐蚀机制,为船舶服役材料在极地环境中的评价提供理论支持。

【关键词】极地;低温菌;微生物腐蚀;点蚀
图文导读

引用本文

毛晓敏郭娜孙振美极地低温微生物对船用 EH 40 钢的腐蚀行为研究[J]. 表面技术, 2025, 54(4): 70-81.

MAO Xiaomin, GUO Na, SUN Zhenmei, et al. Corrosion Behavior of Marine EH 40 Steel by Polar Cryogenic Microorganisms[J]. Surface Technology, 2025, 54(4): 70-81.

 

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