李晓刚 北京科技大学教授、博导

    钛在自然界分布很广，地壳中的含量约为 0.64%，在金属元素中仅次于铝、铁和镁，居第四位。尽管中国的钛资源储量为世界第一，海绵钛和各种钛加工材的价格却一直高居不下。高昂的成本极大限制了钛合金的广泛应用，所以关于钛合金的低成本化制造和加工技术是未来钛合金重要的研究方向。

    同时，钛合金作为高级耐蚀材料，得到越来来广泛的应用。但是目前我国在耐蚀钛合金，以及不同既有材料在典型工业及严酷自然环境中的腐蚀行为规律及其局部腐蚀机理研究还有待广泛和系统地开展。这是促进钛合金在防腐蚀领域的广泛应用的基石和必由之路。钛合金在防腐领域有诸多的优点，其在腐蚀与防护领域里有哪些创新研究方向？如何开展其中典型工业及严酷自然环境中的腐蚀行为规律及其局部腐蚀机理？为此，本刊记者采访了北京科技大学新材料技术研究院李晓刚教授。

    李教授，国家“海洋腐蚀 973 项目”首席科学家，北京市百名科技领军人物。兼任中国腐蚀与防护学会秘书长；教育部腐蚀与防护国防科技重点实验室主任；国家材料环境腐蚀科技平台主任。

    记者：钛合金是 20 世纪 50 年发展起来的一种重要的结构金属，请您介绍一下钛合金的发展历程。

    李教授：钛合金的发展最早可追溯至20世纪初。1910年美国化学家M. A.Hunter 就用用钠还原 TiCl4 制得纯度达99.9% 的金属钛。到 20 世纪 40 年代卢森堡科学家 W. J. Kroll 用镁还原 TiCl4制得了纯钛。上述两种方法分别称为钠还原法（又称为亨特法）和镁还原法（又称为克劳尔法 ），是最早的海绵钛的工业生产方法。至 1948 年美国杜邦公司用镁还原法制出 2 吨海绵钛，这标志着钛进入真正的工业化生产时代。随后的1950 年代开始，美国和苏联在航天和海洋领域引领着钛合金的推广应用。

    中国钛工业起步于 20 世纪 50 年代。1954 年北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究。20 世纪 60-70 年代，在国家的统一规划下，先后建设了以遵义钛厂为代表的 10 余家海绵钛生产单位，建设了以宝鸡有色金属加工厂为代表的数家钛材加工单位，同时也形成了以北京有色金属研究总院为代表的科研力量，成为继美国、前苏联和日本之后的第四个具有完整钛工业体系的国家。

    金属钛的工业生产只有不到 70 年的历史，因此，曾形象地称为“婴儿金属”，即“钛正在从摇篮期向成长期迈进”。在这 60 余年的时间内，钛作为优质轻型高强耐蚀结构材料、新型功能材料和重要的生物工程材料，在世界工业舞台上大放异彩，被誉为正在崛起的“第三金属”，在不同的年代，钛都有新的发明、发现、发展和应用。

    衡量一个国家钛工业规模有两个重要指标：海绵钛产量和钛材产量，其中海绵钛产量反映原料生产能力，钛材产量反映的是深加工能力。中国钛工业经过 60 余年的发展已取得举世瞩目的成绩，海绵钛和钛加工材产量都已居于世界前列，并形成了完整的研发与生产体系。目前我国已经研究和开发的钛合金约 60 余种，投入到实际生产和应用的钛合金达到 40 余种，包括 20 余种 α及近 α 钛合金，10 余种 α+β 两相钛合金及近 10 种 β 和亚稳 β 钛合金。根据应用范围及特点分为以下八类：

    （1）高强及损伤容限钛合金

    高强及损伤容限钛合金最初主要是针对航空飞行器的应用而研发的。20 世纪 60 年代以来，航空飞行器除向高速、高机动的方向发展，高可靠性和长寿命成为其越来越重要的发展方向，飞机的设计准则从早期的疲劳安全寿命设计发展到现今的耐久性 / 损伤容限设计。国内自主研发并获得应用的高强及损伤容限钛合金主要有高强高韧损伤容限TC21合金、中强高韧损伤容限 TC4-DT 合金、超高强 Ti-1300 合金、超高强 Ti-26 合金四种，同时也研制出高强 Ti-B20 和TB10 合金，高强韧 BTi-6554 合金、超高强 Ti-7333 合金等。

    （2）高温钛合金

    高温钛合金是随着航空发动机的需求而发展的，随着发动机性能的提升，要求钛合金的服役温度更高。20 世纪50 年代最早用于航空发动机的 Ti-6A1-4V 合金服役温度一般不超过 350℃。目前，代表常规高温钛合金发展最高水平的合金分别是英国的 IMI834、美国的Ti-1100 及俄罗斯的 BT36，其最高使用温度最可达到 600℃。高温钛合金不但具有良好的高温强度，还应具备优异的高温蠕变、持久、疲劳等综合性能以满足先进航空发动机对材料的需求。近二十年来，国内自主研发了系列 550℃和 600℃服役的钛合金，比如 Ti60 合金和 Ti600 合金等。

    （3）阻燃钛合金

    常规钛合金作为航空发动机材料使用时，在一定条件下可能会发生快速氧化燃烧，引发“钛火”故障，从而造成重大事故。为了解决这个问题并满足高推重比航空发动机的需要，各国开展了高温阻燃钛合金的研制。美、俄等国从 20 世纪 70 年代就积极开展钛燃烧问题的研究，并先后研制成功各自的阻燃钛合金。美国研发的 Alloy C（Ti-35V-15Cr） 是一种高稳定化的 β 钛合金，该合金具有良好的阻燃性能和力学性能，已在 F119 发动机中得到实际应用。俄罗斯研发的 Ti-Cu-Al 系阻燃钛合金BTT-1 和 BTT-3 仍处于实验室阶段。英国研制的 Ti-25V-15Cr-2Al-xC 阻燃合金已处于工程化研制阶段。我国研制的 Ti40阻燃钛合金国标中命名为 TB12。目前Ti40 合金主要目标是用于航空发动机的压气机机匣，以后还将应用于其它部位。

    （4）低温钛合金

    发达国家早在 20 世纪 60 年代就着手研究低温钛合金，相继研发了多种用途的低温钛合金。前苏联在低温钛合金研制应用方面居世界领先水平，其早期研制的 α 钛合金 OT4、OT4-1、BT5-1KT 和 ПT-3BKT 等 已 在 航 天火箭技术装备中大量应用。欧美国家也根据自身需求开发了低温钛合金材料，如 Ti-5Al-2.5SnELI，Ti-6Al-4VELI和 Ti-6Al-3Nb-2Zr 合金等。本研制了LT700（Ti-3Al-5Sn-1Mo-0.2Si） 低温钛合金，用于制作液氢涡轮泵。CT20 钛合金是国内目前唯一获得应用的具有自主知识产权的低温钛合金，其 -253℃的 性 能 较 Ti-6Al-4VELI 和 Ti-5Al-2.5SnELI 更好。

    （5）船用钛合金

    钛合金在海洋工程及舰船领域具有广阔的应用前景，在目前已知的结构材料中钛合金是最耐海水腐蚀的材料之一，将有望用于各种严酷和长期服役的海洋环境中。我国船用钛合金工业起步于 20 世纪 60 年代，经过几十年的发展，其研究、制造水平有很大提高，并初步形成船用钛合金体系。目前已应用的自主研制船用钛合金牌号有：Ti31（635MPa级）、Ti75（730MPa 级）、Ti631（785MPa级）和Ti80 （880MPa级），基本是在“七五” 和“八五”期间研制成功的。近二十年中，研发的船用钛合金主要包括 Ti70、Ti91 和 Ti-B19 等。

    （6）耐蚀钛合金

    钛合金在大多数介质中都具有良好的耐蚀性，专用耐蚀钛合金主要是针对特殊介质要求而开发的。国内耐蚀钛合金目前多为仿制。自 20 世纪 70 年 代 开 始， 我 国 成 功 仿 制 Ti-15Mo，Ti-32Mo，Ti-15Mo-0.2Pd，Ti-2Ni，T-0.2Pd，Ti-0.3Mo-0.8Ni，Ti-0.05Ni-0.05Ru 等 合 金， 其 中 Ti-0.3Mo-0.8Ni 和 T-0.2Pd 钛合金已实现工业化生产。Ti35 钛合金是针对核乏燃料后处理环境设计、开发成功的一种 α型耐沸腾硝酸腐蚀钛合金。工业规模制备的 Ti35 钛合金及其焊接件在核乏燃料模拟溶解液中显示出优良的抗应力腐蚀性能、缝隙腐蚀性能和很强的氧化膜再生能力，均匀腐蚀速率＜ 0.1mm/a，显示出比高纯奥氏体不锈钢更好的耐蚀性和适应性。在核乏燃料后处理工程中具有广阔的产业化应用前景。目前，Ti35合金已设计应用到我国核乏燃料后处理工程关键设备中。

    （7）医用钛合金

    钛合金由于密度小、比强度高、弹性模量低、耐腐蚀以及优良的生物相容性和加工成形性，是较理想的外科植入物用功能结构材料。纯钛、Ti-3Al-12.5V、Ti-6Al-4V 钛合金属于第一代医用钛合金。到 20 世纪 90 年代中期，瑞士和德国先后开发出第二代以 Nb、Fe替代 V 的 α+β 型两相医用钛合金 Ti-6Al-7Nb 和 Ti-5Al-2.5Fe， 被 列 入 国际生物材料标准，并开始在临床应用。近 10 年来，多元系亚稳 β 型合金已成为第三代医用钛合金的主要研究开发方向。截至目前，世界各国开发成功的新13Nb-3Zr、TMZF、Ti-35Nb-5Ta-7Zr、Ti-15Mo 等， 日 本 开 发 的 Ti-15Mo-5Zr-3Al、Ti-29Nb-13Ta-5Zr 等，德国开发的 Ti-30Ta 等。国内有代表性的亚稳 β 型钛合金主要有新型低模量钛合金TLM及Ti2448 （Ti-24-Nb-4Zr-7.6Sn）合金等。目前，采用 TLM 钛合金制备出血管支架等多种医用植入体产品。

    （8）低成本钛合金

    高价格一直是限制钛合金大量应用的最大障碍，降低钛合金成本成为当前钛合金研究领域最受关注的重点之一。目前，世界上开发低成本钛合金的工作以美国和日本为首。国内也已研制出多种低成本钛合金，比如Ti8LC、Ti12LC等。采用廉价合金元素（如 Fe）代替 TC4（Ti-6Al-4V）中昂贵合金元素 V，以降低合金原材料的成本，同时在熔炼过程中添加纯钛的残废料（如钛削），以降低使用海绵钛的用量，再次降低原材料的成本，这是设计 Ti8LC 和 Ti12LC 低成本合金的思路。

    记者：由于钛具有良好的耐腐性能，请结合您的科研工作，谈一下钛合金防腐蚀的优势有哪些？目前国内钛合金防腐蚀研究概况如何？与国外相比，钛合金防腐蚀应用方面有哪些差距，我们应该如何去取长补短？

    李教授：钛合金防腐有以下几点优势：

    耐蚀性强

    钛在中性和氧化性环境及众多恶劣环境中比其他常用金属材料耐腐蚀性高，特别是对海水中氯离子具有很强的抗腐蚀能力。钛的表面可形成一层非常薄且坚固的氧化膜，使钛钝化而不被腐蚀。钛的钝化膜具有很好的自愈性，当受到破坏或划伤后可以迅速自动修复，形成新的保护膜。正是这层氧化膜保护钛不受海水侵蚀，在无化学变化和污染的情况下，钛可以完全抵抗自然海水的腐蚀。与不锈钢、铝合金、铜合金相比，钛合金在流动海水中的腐蚀速率几乎为 0。

    比强度高

    以相同强度设计可以获得更小的结构重量，反之相同结构质量下就能获得更高的强度。高的比强度可以使设备设计更加紧凑，大幅减小结构质量，同时提高装备的安全性。

    耐热性和耐低温性能优良

    目前的高温钛合金最高使用温度可达 500-600℃，结构钛合金的使用温度也可达到 300-400℃。同其他轻质材料如铝、镁合金比较，在 300℃时，钛的强度要高1个数量级，而超过400℃，铝、镁合金已丧失工作能力，而钛合金却能继续保持足够的使用强度，具有明显的性能优势。

    无磁性

    钛合金没有磁性，可以提高探测仪器及工具的抗磁干扰，保证信号的准确性，同时减小设备的磁物理场效应。在很强的磁场中也不会被磁化，不易被磁探测仪发现，增加隐蔽性，可使装磁引信的水雷或鱼雷失效，可以避免磁性雷的攻击，具有良好的反监护作用。

    目前国内钛合金防腐蚀研究方向主要集中于氢脆、缝隙腐蚀、微生物腐蚀，以及高温、高压、无氧等极端环境下的应力腐蚀。

    在目前全球钛市场格局中，美、俄两国基本以航空航天工业用钛为主，其用量占到产量的 70% 以上；而日、中两国基本以一般工业和化工用钛为主，其用量占到产量的 50% 以上。

    2016 年钛加工材在化工领域的用量依旧最大，占到了 42.0%，其次为航空航天、电力等。2016 年中国钛加工材在传统的化工、冶金、制盐等领域的用量均呈现出不同程度的减少，但在航空航天、医药和海洋工程等高端领域，却出现了大幅增长的势头，分别增长 了 29.9%、107.5% 和 179.5%。 其中，航空航天领域的增量最大，增加了1657t，海洋工程的增幅最大，接近两倍，这也反映出国家的产业发展方向以及我国钛加工材在高端领域的发展趋势，而船舶领域的增长幅度最小，说明我国钛加工材在该领域应用还存在瓶颈，在标准制定和材料体系建立等方面还有待进一步完善。

    钛合金用于舰船工业始于上世纪 60年代，目前美国、俄罗斯、日本、中国、英国、法国和德国等国家均有广泛应用。俄罗斯在船用钛合金的研究和实际应用方面是全世界最先进的，拥有专门的船用钛合金体系，已形成系列强度级别的船用钛合金产品。有船体用钛合金ПT-1M，船机用 ПT-7M，动力装置用钛合金 OT4-1B 和 ПT-3B 等，强度级别 分 别 为 490MPa、585MPa、700MPa、835MPa，各种规格材的生产工艺成熟。美国对舰船用钛合金也进行了大量的工程研究，成功将钛用于各种动力的潜艇、水面艇、民用船的耐压壳体、海水管路系统、冷凝器和热交换器、排风扇的叶片、推进器、弹簧以及消防设备。日本船用钛合金主要有纯钛、Ti-6Al-4V ELI等，应用于民用渔船、深潜器的耐压壳体等。1981 年开始的系列深海潜水调查船“深海 2000”、“深海 4000”、“深海 6500”的外壳骨架、均压容器、配管等采用了钛合金，目的是为了增加下潜深度。我国船用钛合金的研究与应用始于 60 年代，几乎与国外同步发展。几十年来，船用钛合金的研究及应用水平有了很大提高，已经形成了较完整的船用钛合金系列包括 635MPa、685MPa、730MPa、785MPa 强度级别的合金。“蛟龙号”深潜器的耐压壳体就是 TC4 钛合金。但与国外相比，我国船用钛合金的应用还有较大的差距：应用部位少、用量少，国外用钛达到 13%，我国仅在一些零星部件上应用，比例不足1%。品种、规格不完善，我国之前钛材在专业化工厂生产，受装备能力限制，生产的品种、规格有限，“蛟龙号”所需的钛合金也只能从俄罗斯进口。加工与制造技术也相对落后。在船舶工业中推广钛材，需要钛材生厂家、船舶设计院、造船厂和船舶用户共同努力，克服钛及钛合金基础应用研究不足、材型配套能力不足等制约因素。

    在石油行业中，随着国内外油气资源需求的逐渐增长，促使石油天然气勘探开发不断深入，所遇环境和地层条件也越来越复杂。与此同时，钻完井工具、井口设备、输油管线等将面临多种问题。近年来，为提高原油采收率，降低油气田开采成本，延长油气田开发寿命，复杂结构井越来越多，如大位移井、短半径水平井、老井开窗侧钻水平井。常规钻杆在这些复杂结构井应用时遇到了一些难以解决的问题。如在超短半径水平井中，井眼曲率很小（<18m），这使得常规钻杆产生很大的交变应力。交变应力引起钻杆疲劳断裂的情况时有发生，给油田带来重大的损失。为解决这些问题，国外开始研制钛合金钻杆等新材料代替常规钻杆。美国某油田在小曲率井中应用钛合金钻杆次数已达数百口，钛合金钻杆在超深井、大位移井中也有应用，可以显著提高钻具的拉力余量与安全系数，提高处理事故复杂能力。早在 20 世纪 90 年代，国外就已经将钛合金运用到海洋钻井平台的各个方面。北海油田挪威分部的海德威油田半潜式浮动钻井平台已使用钛合金作为隔水管，降低整个系统质量达 50%，从而将隔水管提升力降低了 63%，省去了巨大的柔性接头，系统成本降低了 40%，预计服务年限可达 25 年之久。除此之外，海洋钻井平台上冷却系统中的热交换器使用了钛制管状冷却装置；各种类型的泵（如深井泵、离心泵）均采用了铸钛泵体和钛合金叶轮；各种阀门及其他管件配件也采用了钛制品，减少了维护工作量。从 20 世纪 80 年代中期，国外已经将钛合金用于一些高压高温、超高压高温热酸性油气井（如墨西哥湾）的套管、油管及一些井下工具的制造材料。RMI 钛业公司将 Ti-6Al-4V-Ru 油管用于 Mobile Bay Field（莫比尔湾油田 ） 热酸性油气井（井底存在近乎于饱和的高浓度 NaCl 水溶液，温度高达 235℃），同时还含有 0. 7MPa 的 H 2 S 和 3.5MPa的 CO 2 ；Chevron 公司目前在积极研发Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V-Ru 等 钛 合 金油套管材料，已在墨西哥湾一些高压高温、超高压超高温井进行初步应用。相比于钛合金管材在国外的研发和应用，我国钛合金管材的研制和开发还处于起步阶段，在塔里木、川西北等露天的高压高温井还没有采用钛合金石油管材。目前，国内各大钢管制造公司和科研院所，如宝钢、天钢、西北有色研究院和宝钛集团等都在积极研发钛合金石油管材，以满足国内超深超高压油气井对高强耐蚀管材的迫切需求。

    记者：钛合金作为一种“防腐英雄”， 在众多领域广泛地应用，请您谈一下，目前钛合金防腐蚀有哪些新进展？

    李教授：钛合金材料在轨道交通中的应用前景十分广阔。随着高速动车组在我国海南岛内开行，腐蚀问题开始暴露，如受电弓及其上的弹簧等。这些零部件都直接暴露在含盐量高、湿度大的空气中，且受电弓受流电压为 25kV，电流通过时温度很高，也加剧了其腐蚀速度。目前这些零部件都是由钢材制成，成型后涂防锈漆，不能从根本上解决问题。钛合金材料耐蚀性好、维护成本低，延长设备使用寿命，其在大气、雨水、海洋中腐蚀速率为 0。轨道交通车辆中转向架及受电弓上的零部件绝大多数都直接暴露在外，除了涂一层防锈漆外没有任何其他庇护，钛合金材料的耐蚀性也比较适合用在轨道交通车辆上，尤其适合运用在沿海一带的轨道交通车辆上。

    钛合金在汽车领域中的市场潜力巨大。在汽车上，发动机、排气系统等零部件长期处于恶劣服役环境，采用钛合金制造这些关键零部件一方面可以延长其使用寿命提升整车性能，另一方面可以减轻车身自重实现节能减排改善环境。进排气门是发动机中的重要部件，其工作环境十分恶劣，不仅受到高温燃气的冲击，还要承受高频的往复高应力的反复作用。气门质量的轻微改变都会很大程度影响发动机的性能。钛合金对于发动机进排气门是一种非常理想的结构金属，利用钛合金来制作发动机的气门，可以极大的减轻气门重量，降低往复惯性力以提高提高转速，延长使用寿命，节省燃油。钛合金的高温力学性能和抗腐蚀性能不亚于甚至超过不锈钢很适合用于排气系统。然而，成本 / 重量比十分不利于使用钛材料。目前钛排气系统尚未得到广泛应用，但值得指出的是，其它轻质材料（如铝合金、聚合物复合材料等）也难于用作排气系统。所以，如果汽车排气系统需要减轻重量时，钛合金可能仍然是唯一能替代钢的新型轻质材料。

    钛合金材料还可以应用于建筑环保领域。钛合金因为具有比强度高、热膨胀系数低、耐腐蚀性强、冷热加工性好等优势而成为一种新型的建筑材料。此外钛合金经过处理形成的二氧化钛膜层在不同角度及不同频率的光照作用下，可以呈现出涂料、涂层所不具备的不同的光泽度以及色彩，在建筑装饰方面能满足建筑材料的美观性以及实用性等多种性能要求。我国具有十分漫长的海岸线，临海建筑较多，海洋建筑所受到的最大困扰是来自于海水的腐蚀，钛材由于其具有较强的腐蚀性能而成为进行海洋建筑的首选材料。日本在海洋用钛方面成绩显著，东京湾横跨道路桥是最早利用钛进行防腐蚀处理的实例，该桥的12 座桥桩采用了钛包覆钢板，用钛量达到 80t。该工程在 1993 年竣工，在 2006年对桥桩的腐蚀情况进行检查，发现 13年中几乎没有任何变化，充分表明了钛在海洋建筑中的防腐效果十分良好，由此降低了金属锈蚀后对海洋造成的重金属离子污染，对海洋环境保护具有积极的意义。中国的杭州大剧院坐落在钱江新城南端，总占地面积 10 万 m 2 ，后屋盖金属幕墙采用了钛金属板，使用工业纯钛板 6000 余块，重 160t，成为国内第一家大型建筑用钛最多的工程。国家大剧院总建筑面积 21.75 万 m 2 ，中心建筑为独特的壳体造型，壳体表面由 18398块钛金属板和 1226 块超白玻璃巧妙拼接而成。钛包层总面积为 36000m 2 ，使用钛材 60t。这两个工程的建成大大推动了钛在我国建筑业的应用。

    记者：科学技术是第一生产力，钛合金中在航天领域中越来越发挥举足轻重的作用，您长期从事钛合金的相关的研究工作，请您结合一下您的工作和科学成就，给我们分享一下对您印象深刻的典型案例。

    李教授：钛合金由于其高比强度和耐高温，自诞生以来即被誉为“太空材料”，在各种航天器中广泛应用。说起钛合金在航天领域中的应用案例，不得不提起我国第一代目标飞行器“天宫一号”。 2011 年初，我单位针对“天宫一号”载人航天器关键部件腐蚀失效和服役环境的分析，建立了环境载荷谱加速试验方法，对其某关键部件的耐蚀寿命和防腐工艺进行了加速寿命评估，评估表明新型涂层处理工艺可以满足大于 2 年在轨任务的服役寿命，这是北京科技大学在载人航天领域的一次精彩亮相。但“天宫二号”空间实验室在轨服役寿命要达到 5 年以上，原有的部件选材及防腐工艺可能不能满足要求。而如果使用钛合金进行制造则具有更高的可靠性。这也是将来中国空间站相关设计的必然选择。因此，我们应该重视钛合金设计和加工过程的计算机模拟技术研究，将钛合金作为“材料基因组”计划的重要组成部分，建立钛合金成分、加工工艺、组织和性能之间的数字化关系，为钛合金性能稳定性提供有益的帮助，缩短新型钛合金研发周期。

    后记：

    作为现代金属，作为优秀的耐蚀结构材料，目前科研工作者们针对耐蚀钛合金的研究如火如荼，钛合金已经取得了空前的发展。我们相信，在科研工作者们的共同努力下，未来钛合金又将登上一个又一个科技高峰，为民族复兴铺路架桥，为祖国建设添砖加瓦！唯有不停攻关新技术、新工艺、新设备、新材料，方可在世界科技之林立于不败之地！

    ●  人物简介

    李晓刚，北京科技大学教授、博导；国家材料环境腐蚀平台主任；中国腐蚀与防护学会副理事长兼秘书长；教育部腐蚀与防护重点实验室主任。“海洋腐蚀 973 项目”首席科学家；国际腐蚀理事会理事。

    我国材料环境腐蚀与防护领域主要学术带头人之一。长期坚持材料环境腐蚀机理应用基础研究，获得了钢铁、高分子等材料在大气、土壤、海洋环境的腐蚀规律；领导创建了国内最大的材料环境腐蚀试验与共享的规范化平台和数据量最大的腐蚀数据库；发展了环境腐蚀试验系列化新技术，为解决航天、海洋、石油等国家重大工程的材料腐蚀难题提供了技术支撑，解决了“天宫一号”重大腐蚀难题，为其按时发射提供了重要科学依据，对发展我国材料环境腐蚀学科做出了创造性贡献。

    2005 年起担任国家科技基础条件平台 - 材料环境腐蚀平台负责人；是“海洋工程装备材料腐蚀与防护关键技术基础研究”973 项目首席科学家。与合作者共同发表 SCI 和 EI 收录论文 339 篇，引用总数 6000 多次，代表作为 nature 杂志的 share corrosion data；出版专著 9 部（第一作者 7 部），译著 1 部，主持编辑出版国内首部“腐蚀学科进展报告”；主编教育部规划教材1部；授权国家专利35项。培养博士后5名、已毕业博士49名、已毕业硕士78名。获国家科技进步二等奖2项（排名第一）；省部级科技进步一等奖 4 项（排名第一）；获行业 1 等奖 5 项（4 项排名第一）。获“全国优秀科技工作者”、“北京市百名科技领军人物”称号，获执行“十一五”国家重大科技计划优秀团队奖。在国际同行中已经具有重要的影响力。