《中国海洋工程材料发展战略谘询报告》是中国工程院谘询项目“中国海洋工程材料研发现状及发展战略初步研究”的研究成果彙编，对国内外海洋工程材料研究现状进行了系统介绍，重点分析了我国海洋工程材料套用现状及发展趋势，针对我国海洋工程材料目前存在的主要问题并结合国家长期发展规划及建设海洋强国战略目标，提出加快发展海洋工程材料的措施及建议。 《中国海洋工程材料发展战略谘询报告》可供船舶、海洋石油、海洋综合利用、海岸带工程结构设计、製造、使用和防护等领域，从事海洋工程材料研发、设计、生产、套用的科研、工程技术人员及相关部门管理人员参考阅读，也可作为大专院校相关专业本科生及研究生的辅助教材。
基本介绍
- 书名：中国海洋工程材料发展战略谘询报告
- 作者：周廉 等
- 出版日期：2014年9月1日
- 语种：简体中文
- ISBN：7122214761
- 外文名：Consultation Report on Development&Strategy of Engineering Materials for Ocean Applications in China
- 出版社：化学工业出版社
- 页数：312页
- 开本：16
- 品牌：化学工业出版社
内容简介
《中国海洋工程材料发展战略谘询报告》以中国工程院“中国海洋工程材料”谘询项目为基础，经过项目组专家加工整理而形成，梳理了我国材料领域在海洋工程研究和套用方面的脉络，为读者从不同套用範围、不同材料及技术等角度了解海洋工程材料提供帮助。该项目由18位院士、170余位着名专家参与完成，代表了我国该领域的最高水準，具有权威性。
图书目录
第1章 总论
1.1我国海洋战略面临严峻挑战2
1.2我国海洋工程材料的现状与存在的主要问题5
1.3重大措施建议7
第2章 钢铁材料
2.1海洋工程用钢发展现状、差距及趋势10
2.1.1海洋国土安全领域用钢10
2.1.2海洋油气资源开发领域用钢14
2.1.3海洋基础设施建设领域用钢21
2.1.4海洋交通领域用钢24
2.2我国海洋工程用钢的发展对策及重点发展方向28
2.2.1我国海洋工程用钢的发展对策28
2.2.2我国海洋工程用钢的重点发展方向29
参考文献35
第3章 钛合金材料
3.1发展海洋工程用钛的重要意义及特点39
3.1.1钛金属材料是显着提升海军装备技战术性能，增强我国海洋安全保障能力的关键支撑材料39
3.1.2钛金属材料是提升海洋资源开发装备、提升海洋资源开发能力的首选和理想结构材料40
3.1.3钛的优良特性及对海洋工程装备的适用性40
3.1.4海洋工程用钛面临的挑战43
3.2海洋工程装备用钛的国内外发展现状及趋势44
3.2.1海洋工程用钛合金研究现状44
3.2.2钛合金在海洋工程中的套用开发概况47
3.2.3我国钛材生产能力建设现状及发展海洋工程用钛的重要机遇57
3.3我国海洋工程用钛的主要差距、存在问题及需解决的关键技术59
3.3.1我国海洋工程装备用钛的差距59
3.3.2我国海洋工程装备用钛存在的主要问题60
3.3.3我国海洋工程装备用钛需解决的关键技术60
3.4发展我国海洋工程装备用钛的建议措施及发展目标61
3.4.1建议措施61
3.4.2发展目标62
参考文献62
第4章 有色金属材料
4.1海洋工程用有色金属的发展历史68
4.1.1铝及铝合金的发展显着提高了海洋交通效率、海洋装备性能、海洋工程性价比68
4.1.2发展铜及铜合金是提升海水淡化、海洋油气平台、舰船等海洋装备性能的关键71
4.1.3有色金属阴极保护系统大大节约了海洋工程装备的成本74
4.2海洋工程用有色金属国内外研究现状及发展趋势75
4.2.1海洋工程用有色金属国内外研究及套用现状75
4.2.2海洋工程用有色金属的未来发展趋势92
4.2.3我国海洋工程用有色金属材料工业化生产现状、能力及技术储备94
4.3我国海洋工程用有色金属材料存在的问题、与国际先进水平的差距和发展建议97
4.3.1我国海洋工程用有色金属材料存在的瓶颈问题97
4.3.2与先进国家之间的差距98
4.3.3对我国海洋工程用有色金属发展的建议101
参考文献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複合材料在船舶舰艇上的套用108
5.1.2複合材料在海洋油气开发上的套用117
5.2海洋工程複合材料原材料及成型工艺124
5.2.1海洋环境对材料的特殊要求124
5.2.2海洋工程複合材料的原材料体系125
5.2.3海洋工程複合材料成型工艺132
5.3我国海洋工程複合材料面临的问题139
5.3.1我国海洋工程複合材料与已开发国家的差距分析139
5.3.2我国複合材料在海洋石油工业具体问题分析140
5.3.3我国複合材料在船艇工业的具体问题分析140
5.4海洋工程用複合材料的发展趋势141
5.4.1向低成本、高性能、集成化生产的方向发展141
5.4.2向虚拟设计、製造、验证一体化的方向发展141
5.4.3向新型可靠生产工艺的方向发展142
5.5海洋工程複合材料发展建议142
5.5.1针对海洋工程複合材料发展的技术性建议142
5.5.2针对海洋工程複合材料发展的政策性建议143
参考文献144
第6章 无机材料
6.1国际上无机材料在海洋工程领域的研发与套用现状147
6.1.1国际上无机材料在海洋工程领域的套用历史及现状147
6.1.2国外对海工用水泥混凝土材料的相关技术要求161
6.1.3国外相关标準技术规範及认证机构164
6.1.4国外无机材料在海洋工程领域的重点发展方向166
6.2国内无机材料在海洋工程领域的研发和套用现状169
6.2.1我国海工混凝土材料的研发与生产现状169
6.2.2我国海工混凝土材料套用情况171
6.2.3我国海工混凝土相关的标準和规範175
6.3海工混凝土建筑的腐蚀现状及防护175
6.3.1国内外海工混凝土建筑的腐蚀现状175
6.3.2海工混凝土的防腐技术措施178
6.4我国海工混凝土材料与国外的差距和对比178
6.4.1材料与技术的国产化与本地化178
6.4.2海工混凝土相关标準规範的制定和完善179
6.4.3海工混凝土建筑物的设计和建造的专业化179
6.4.4施工及套用技术经验的缺乏180
6.4.5海工混凝土相关装备的开发与研製180
6.5对策、建议及重点发展方向180
6.5.1对策和建议180
6.5.2发展战略目标和重点发展方向181
参考文献182
第7章 船舶与海洋工程结构的腐蚀与防护
7.1海洋工程结构与船舶的腐蚀现状185
7.1.1海洋腐蚀的危害和损失185
7.1.2海洋污损的危害和损失185
7.1.3海洋腐蚀的规律和特点186
7.1.4我国海洋工程和防腐的现状187
7.2海洋腐蚀防护技术的研究、套用的进展与趋势190
7.2.1防腐涂料190
7.2.2防污涂料193
7.2.3耐腐蚀材料194
7.2.4浪花飞溅区包覆技术194
7.2.5表面处理与改性195
7.2.6电化学保护197
7.2.7缓蚀剂198
7.2.8结构健康监测与检测198
7.2.9安全评价、可靠性分析、寿命评估199
7.2.10不同材料的防护差异199
7.3存在的问题与差距200
7.4总结与建议201
参考文献202
第8章 船舶工程材料
8.1船舶装备概述206
8.2船舶材料概述207
8.3船舶材料技术发展趋势208
8.3.1“高”——船舶船体钢材仍向高性能化发展209
8.3.2“复”——研发高性能多功能複合材料的趋势方兴未艾209
8.3.3“钛”——高性能钛合金的研发与推广套用势在必行211
8.3.4“隐”——仍将研发高性能隐身材料列为重要发展方向212
8.3.5“防”——船舶防护材料以环保高寿命为重点正蓄势待发213
8.3.6“有”——船舶用有色金属材料仍需加强推广套用214
8.3.7“无”——开闢无机材料在船舶装备上套用的新领域215
8.3.8“前”——船舶材料前沿技术呈现百花齐放的发展趋势215
8.3.9“用”——加强材料套用技术的研究不可或缺216
8.3.10“低”——船舶材料技术一如既往向低成本化的方向发展217
8.4我国船舶材料技术的进步与不足217
8.4.1我国船舶材料技术的进步217
8.4.2我国船舶材料技术的不足218
8.5我国船舶装备对材料技术的需求219
8.6我国船舶材料技术的发展战略与重点220
8.6.1我国船舶材料技术的发展思路220
8.6.2我国船舶材料技术的发展目标220
8.6.3我国船舶材料技术的发展重点221
8.7措施及建议227
参考文献228
第9章 海洋石油天然气工程材料
9.1海洋平台结构用钢的现状和发展趋势231
9.1.1海洋平台结构用钢的现状231
9.1.2固定式平台结构用钢的现状233
9.1.3浮式平台结构用钢的现状234
9.1.4海洋平台结构用钢的发展趋势237
9.2海洋钻采装备发展动向及对材料的要求237
9.2.1海洋钻采装备的发展现状237
9.2.2海洋石油关键设备对材料的要求239
9.3海底油气管道的发展现状和趋势245
9.3.1海底油气管道的发展现状245
9.3.2海底油气管道材料发展趋势247
9.4建议255
参考文献256
第10章 海洋综合利用工程装备材料
10.1海洋综合利用工程概述259
10.1.1水资源短缺与海水淡化260
10.1.2海洋可再生能源利用261
10.2海水淡化产业发展现状261
10.2.1海水淡化技术简介261
10.2.2国内外海水淡化发展概况264
10.3海水淡化装备及材料266
10.3.1多级闪蒸海水淡化装备及材料266
10.3.2多效蒸馏海水淡化装备及材料273
10.3.3反渗透海水淡化装备及材料279
10.4海水淡化用工程材料的发展趋势286
10.4.1海水淡化市场预期286
10.4.2海水淡化装备用材的发展趋势289
10.5国产材料在海水淡化中的套用现状及存在问题294
10.5.1我国海水淡化从业机构294
10.5.2国产材料的套用现状及存在问题297
10.6海洋能发电301
10.6.1国际海洋能发电技术及装备301
10.6.2我国海洋能发展概述306
10.6.3国产材料套用存在的问题及发展趋势309
10.7发展建议310
10.7.1国家政策配套方面310
10.7.2亟待解决的关键技术问题311
参考文献312
1.1我国海洋战略面临严峻挑战2
1.2我国海洋工程材料的现状与存在的主要问题5
1.3重大措施建议7
第2章 钢铁材料
2.1海洋工程用钢发展现状、差距及趋势10
2.1.1海洋国土安全领域用钢10
2.1.2海洋油气资源开发领域用钢14
2.1.3海洋基础设施建设领域用钢21
2.1.4海洋交通领域用钢24
2.2我国海洋工程用钢的发展对策及重点发展方向28
2.2.1我国海洋工程用钢的发展对策28
2.2.2我国海洋工程用钢的重点发展方向29
参考文献35
第3章 钛合金材料
3.1发展海洋工程用钛的重要意义及特点39
3.1.1钛金属材料是显着提升海军装备技战术性能，增强我国海洋安全保障能力的关键支撑材料39
3.1.2钛金属材料是提升海洋资源开发装备、提升海洋资源开发能力的首选和理想结构材料40
3.1.3钛的优良特性及对海洋工程装备的适用性40
3.1.4海洋工程用钛面临的挑战43
3.2海洋工程装备用钛的国内外发展现状及趋势44
3.2.1海洋工程用钛合金研究现状44
3.2.2钛合金在海洋工程中的套用开发概况47
3.2.3我国钛材生产能力建设现状及发展海洋工程用钛的重要机遇57
3.3我国海洋工程用钛的主要差距、存在问题及需解决的关键技术59
3.3.1我国海洋工程装备用钛的差距59
3.3.2我国海洋工程装备用钛存在的主要问题60
3.3.3我国海洋工程装备用钛需解决的关键技术60
3.4发展我国海洋工程装备用钛的建议措施及发展目标61
3.4.1建议措施61
3.4.2发展目标62
参考文献62
第4章 有色金属材料
4.1海洋工程用有色金属的发展历史68
4.1.1铝及铝合金的发展显着提高了海洋交通效率、海洋装备性能、海洋工程性价比68
4.1.2发展铜及铜合金是提升海水淡化、海洋油气平台、舰船等海洋装备性能的关键71
4.1.3有色金属阴极保护系统大大节约了海洋工程装备的成本74
4.2海洋工程用有色金属国内外研究现状及发展趋势75
4.2.1海洋工程用有色金属国内外研究及套用现状75
4.2.2海洋工程用有色金属的未来发展趋势92
4.2.3我国海洋工程用有色金属材料工业化生产现状、能力及技术储备94
4.3我国海洋工程用有色金属材料存在的问题、与国际先进水平的差距和发展建议97
4.3.1我国海洋工程用有色金属材料存在的瓶颈问题97
4.3.2与先进国家之间的差距98
4.3.3对我国海洋工程用有色金属发展的建议101
参考文献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複合材料在船舶舰艇上的套用108
5.1.2複合材料在海洋油气开发上的套用117
5.2海洋工程複合材料原材料及成型工艺124
5.2.1海洋环境对材料的特殊要求124
5.2.2海洋工程複合材料的原材料体系125
5.2.3海洋工程複合材料成型工艺132
5.3我国海洋工程複合材料面临的问题139
5.3.1我国海洋工程複合材料与已开发国家的差距分析139
5.3.2我国複合材料在海洋石油工业具体问题分析140
5.3.3我国複合材料在船艇工业的具体问题分析140
5.4海洋工程用複合材料的发展趋势141
5.4.1向低成本、高性能、集成化生产的方向发展141
5.4.2向虚拟设计、製造、验证一体化的方向发展141
5.4.3向新型可靠生产工艺的方向发展142
5.5海洋工程複合材料发展建议142
5.5.1针对海洋工程複合材料发展的技术性建议142
5.5.2针对海洋工程複合材料发展的政策性建议143
参考文献144
第6章 无机材料
6.1国际上无机材料在海洋工程领域的研发与套用现状147
6.1.1国际上无机材料在海洋工程领域的套用历史及现状147
6.1.2国外对海工用水泥混凝土材料的相关技术要求161
6.1.3国外相关标準技术规範及认证机构164
6.1.4国外无机材料在海洋工程领域的重点发展方向166
6.2国内无机材料在海洋工程领域的研发和套用现状169
6.2.1我国海工混凝土材料的研发与生产现状169
6.2.2我国海工混凝土材料套用情况171
6.2.3我国海工混凝土相关的标準和规範175
6.3海工混凝土建筑的腐蚀现状及防护175
6.3.1国内外海工混凝土建筑的腐蚀现状175
6.3.2海工混凝土的防腐技术措施178
6.4我国海工混凝土材料与国外的差距和对比178
6.4.1材料与技术的国产化与本地化178
6.4.2海工混凝土相关标準规範的制定和完善179
6.4.3海工混凝土建筑物的设计和建造的专业化179
6.4.4施工及套用技术经验的缺乏180
6.4.5海工混凝土相关装备的开发与研製180
6.5对策、建议及重点发展方向180
6.5.1对策和建议180
6.5.2发展战略目标和重点发展方向181
参考文献182
第7章 船舶与海洋工程结构的腐蚀与防护
7.1海洋工程结构与船舶的腐蚀现状185
7.1.1海洋腐蚀的危害和损失185
7.1.2海洋污损的危害和损失185
7.1.3海洋腐蚀的规律和特点186
7.1.4我国海洋工程和防腐的现状187
7.2海洋腐蚀防护技术的研究、套用的进展与趋势190
7.2.1防腐涂料190
7.2.2防污涂料193
7.2.3耐腐蚀材料194
7.2.4浪花飞溅区包覆技术194
7.2.5表面处理与改性195
7.2.6电化学保护197
7.2.7缓蚀剂198
7.2.8结构健康监测与检测198
7.2.9安全评价、可靠性分析、寿命评估199
7.2.10不同材料的防护差异199
7.3存在的问题与差距200
7.4总结与建议201
参考文献202
第8章 船舶工程材料
8.1船舶装备概述206
8.2船舶材料概述207
8.3船舶材料技术发展趋势208
8.3.1“高”——船舶船体钢材仍向高性能化发展209
8.3.2“复”——研发高性能多功能複合材料的趋势方兴未艾209
8.3.3“钛”——高性能钛合金的研发与推广套用势在必行211
8.3.4“隐”——仍将研发高性能隐身材料列为重要发展方向212
8.3.5“防”——船舶防护材料以环保高寿命为重点正蓄势待发213
8.3.6“有”——船舶用有色金属材料仍需加强推广套用214
8.3.7“无”——开闢无机材料在船舶装备上套用的新领域215
8.3.8“前”——船舶材料前沿技术呈现百花齐放的发展趋势215
8.3.9“用”——加强材料套用技术的研究不可或缺216
8.3.10“低”——船舶材料技术一如既往向低成本化的方向发展217
8.4我国船舶材料技术的进步与不足217
8.4.1我国船舶材料技术的进步217
8.4.2我国船舶材料技术的不足218
8.5我国船舶装备对材料技术的需求219
8.6我国船舶材料技术的发展战略与重点220
8.6.1我国船舶材料技术的发展思路220
8.6.2我国船舶材料技术的发展目标220
8.6.3我国船舶材料技术的发展重点221
8.7措施及建议227
参考文献228
第9章 海洋石油天然气工程材料
9.1海洋平台结构用钢的现状和发展趋势231
9.1.1海洋平台结构用钢的现状231
9.1.2固定式平台结构用钢的现状233
9.1.3浮式平台结构用钢的现状234
9.1.4海洋平台结构用钢的发展趋势237
9.2海洋钻采装备发展动向及对材料的要求237
9.2.1海洋钻采装备的发展现状237
9.2.2海洋石油关键设备对材料的要求239
9.3海底油气管道的发展现状和趋势245
9.3.1海底油气管道的发展现状245
9.3.2海底油气管道材料发展趋势247
9.4建议255
参考文献256
第10章 海洋综合利用工程装备材料
10.1海洋综合利用工程概述259
10.1.1水资源短缺与海水淡化260
10.1.2海洋可再生能源利用261
10.2海水淡化产业发展现状261
10.2.1海水淡化技术简介261
10.2.2国内外海水淡化发展概况264
10.3海水淡化装备及材料266
10.3.1多级闪蒸海水淡化装备及材料266
10.3.2多效蒸馏海水淡化装备及材料273
10.3.3反渗透海水淡化装备及材料279
10.4海水淡化用工程材料的发展趋势286
10.4.1海水淡化市场预期286
10.4.2海水淡化装备用材的发展趋势289
10.5国产材料在海水淡化中的套用现状及存在问题294
10.5.1我国海水淡化从业机构294
10.5.2国产材料的套用现状及存在问题297
10.6海洋能发电301
10.6.1国际海洋能发电技术及装备301
10.6.2我国海洋能发展概述306
10.6.3国产材料套用存在的问题及发展趋势309
10.7发展建议310
10.7.1国家政策配套方面310
10.7.2亟待解决的关键技术问题311
参考文献312
序言
进入21世纪以来，材料特别是新材料已被视为新技术革命的基础和先导。海洋工程材料长期以来并未被纳入新材料体系範畴，发展速度远远落后于航空、航天材料。党的十八大后，建设海洋强国成为重要国策，海洋工程及海洋工程材料作为拓展海洋空间、开发海洋资源的物质前提，是实施海洋科技创新、建设海洋生态文明的物质基础，是提升海洋国防实力、维护海洋权益的物质保障。如何发展好我国的海洋工程材料，对实现海洋强国将产生重要的积极作用。
2013～2014年，中国工程院分别启动了“中国海洋工程材料研发现状及发展战略初步研究”、“中国海洋工程中关键材料发展战略研究”两个谘询项目，中国工程院化工、冶金与材料工程学部联合机械、环境、能源等学部30余位院士，组织了全国近200余位海洋工程领域的专家、学者，历时2年多的时间完成本谘询项目，对海洋工程材料领域的共性问题、关键技术和特殊套用领域进行了深入的调查和研究，为建立我国海洋工程材料完善的科学体系提供谘询建议。
《海洋工程材料丛书》是百余位海洋工程材料技术专家群体智慧的结晶。丛书共有十个分册，分别是《中国海洋工程材料发展战略谘询报告》、《海洋工程钢铁材料》、《海洋工程钛金属材料》、《海洋工程有色金属材料》、《海洋工程树脂基複合材料》、《海洋工程水泥与混凝土材料》、《海洋工程材料与结构的腐蚀与防护》、《船舶装备与材料》、《海洋石油装备与材料》、《海水资源综合利用装备与材料》。其中，海洋工程材料的腐蚀与防护是解决海洋工程材料套用的核心技术，除在各材料分册有关章节予以描述之外，《海洋工程材料与结构的腐蚀与防护》分册对海洋腐蚀的特点、腐蚀机理、材料防腐要求等方面进行了专门论述。另外，这套丛书的突出亮点是材料与海洋工程套用的结合，其中三个分册分别叙述了船舶装备、海洋石油钻井平台及海水综合利用等几个主要海洋工程领域的发展现状、发展趋势以及对各种材料的需求。
丛书内容颇为广泛，较好地反映了海洋工程材料及套用的全貌，特别突出了海洋工程材料和材料技术的现状及发展趋势，文字深入浅出、简洁明了，系统介绍了相关材料的特点和套用，为读者从不同套用範围、不同材料及技术等角度了解海洋工程材料提供了很好的帮助，具有较高的学术水平和套用价值。本丛书的出版，将为广大材料专业的本科生及研究生提供很好的教材，并希望对从事海洋工程基础及套用研究、生产单位的科技工作者更多地了解和掌握本领域的发展现状和未来，能对进一步开展创新研究工作有所帮助。本丛书的出版，加强了材料科学领域产、学、研、用的很好结合，必将对推动我国海洋工程材料的发展起到积极作用。
中国工程院院士
2013～2014年，中国工程院分别启动了“中国海洋工程材料研发现状及发展战略初步研究”、“中国海洋工程中关键材料发展战略研究”两个谘询项目，中国工程院化工、冶金与材料工程学部联合机械、环境、能源等学部30余位院士，组织了全国近200余位海洋工程领域的专家、学者，历时2年多的时间完成本谘询项目，对海洋工程材料领域的共性问题、关键技术和特殊套用领域进行了深入的调查和研究，为建立我国海洋工程材料完善的科学体系提供谘询建议。
《海洋工程材料丛书》是百余位海洋工程材料技术专家群体智慧的结晶。丛书共有十个分册，分别是《中国海洋工程材料发展战略谘询报告》、《海洋工程钢铁材料》、《海洋工程钛金属材料》、《海洋工程有色金属材料》、《海洋工程树脂基複合材料》、《海洋工程水泥与混凝土材料》、《海洋工程材料与结构的腐蚀与防护》、《船舶装备与材料》、《海洋石油装备与材料》、《海水资源综合利用装备与材料》。其中，海洋工程材料的腐蚀与防护是解决海洋工程材料套用的核心技术，除在各材料分册有关章节予以描述之外，《海洋工程材料与结构的腐蚀与防护》分册对海洋腐蚀的特点、腐蚀机理、材料防腐要求等方面进行了专门论述。另外，这套丛书的突出亮点是材料与海洋工程套用的结合，其中三个分册分别叙述了船舶装备、海洋石油钻井平台及海水综合利用等几个主要海洋工程领域的发展现状、发展趋势以及对各种材料的需求。
丛书内容颇为广泛，较好地反映了海洋工程材料及套用的全貌，特别突出了海洋工程材料和材料技术的现状及发展趋势，文字深入浅出、简洁明了，系统介绍了相关材料的特点和套用，为读者从不同套用範围、不同材料及技术等角度了解海洋工程材料提供了很好的帮助，具有较高的学术水平和套用价值。本丛书的出版，将为广大材料专业的本科生及研究生提供很好的教材，并希望对从事海洋工程基础及套用研究、生产单位的科技工作者更多地了解和掌握本领域的发展现状和未来，能对进一步开展创新研究工作有所帮助。本丛书的出版，加强了材料科学领域产、学、研、用的很好结合，必将对推动我国海洋工程材料的发展起到积极作用。
中国工程院院士