金屬管道使用環氧樹脂和氟碳涂層進行防腐保護。供圖：陽 明

  在槍林彈雨之外，有一場“靜默的戰爭”從未停息。

  腐蝕，這個無聲無息卻時刻存在的現象，破壞材料結構，悄無聲息地擊穿戰艦的“外衣”、銹蝕導彈的“翅膀”，最終導致裝備性能下降甚至失效。

  從本質上看，腐蝕是材料與環境相互作用的結果。在高溫、高濕、海水、泥沙和微生物等惡劣環境下，被腐蝕的武器裝備如同沒有穿鎧甲的士兵，極可能在衝鋒陷陣時難以繼續前行。

  為此，科學家一直在努力。從古代的桐油阻隔，到現代的智能涂層，抗腐蝕技術歷經千年的“進化”，不斷發展迭代，成為確保軍事裝備長久保存、使用的關鍵一環。

  始於“在戰馬鐵甲外涂桐油”

  材料的抗腐蝕技術總是與材料的發展相伴相生。

  早期的抗腐蝕技術，要從鐵器時代説起。春秋戰國時期，鐵以其低成本和高硬度特性逐漸取代了青銅，人類從青銅器時代進入鐵器時代。但鐵本身存在天然的缺陷，它容易與氧氣發生反應導致腐蝕，嚴重影響使用壽命。

  為了解決這一問題，古人開始探索抗腐蝕技術，例如，在戰馬鐵甲外涂桐油，桐油分子結構中的共軛雙鍵在氧化後能在鐵甲表面形成一層緻密網狀結構的保護膜，有效隔絕水分和氧氣，從而延緩鐵的腐蝕。

  與這個做法相似，古人還使用布料包裹鐵器戰錘，在布料表面涂上牛脂，牛脂中的脂肪酸在鐵表面形成薄膜，起到防銹作用。

  隨着19世紀工業革命的到來，鋼鐵成為戰爭和工業中的關鍵材料，艦艇、火炮、坦克等軍事裝備應運而生。然而，隨着鋼鐵在軍事領域的廣泛應用，隨之而來的腐蝕問題也愈發凸顯。

  這一時期，解決材料的腐蝕問題不僅僅是應對簡單的“材料老化”。裝備材料的抗腐蝕性強弱，直接關係到國家安全、戰爭勝負以及工業發展的成敗。

  二戰期間，軍事裝備的抗腐蝕防護成為世界範圍內技術攻關的重要方向，許多抗腐蝕技術應運而生。

  ——鍍鋅鋼板技術。這種技術通過在鋼材表面鍍一層鋅，有效避免鋼材表面被腐蝕。這一技術被廣泛應用於艦船、臨時建築以及其他軍事裝備中，成為當時材料抗腐蝕的有效手段。

  ——磷化處理技術。該技術則利用磷酸鹽轉化膜，在金屬表面形成保護層，阻擋水分和氧氣的進入，增強裝備的抗腐蝕能力，常用於槍械和彈殼等軍事裝備中，延長了裝備使用壽命。

  ——鉻酸基的陽極氧化技術。美國研發了鉻酸基的陽極氧化技術，在鋁合金錶面形成堅固的氧化鋁薄膜。這種薄膜不僅耐腐蝕，還具有“自愈”功能，確保飛機和其他裝備在高溫、濕氣環境中能長期運行。

  除了創新研發多種抗腐蝕技術，二戰期間還推出了各種耐腐蝕的合金材料。

  有一種名叫鉻鉬合金鋼的材料，曾廣泛應用於當時槍械的槍管製造。這種合金鋼硬度高、耐高溫，能確保槍管在高壓和衝擊下保持性能穩定。即使在激烈的戰鬥中，採用該材料製造的槍械依然能保持較好的射擊性能。例如，二戰盟軍使用的M1加蘭德步槍就採用了這種合金鋼製造槍管，在後來的太平洋島嶼爭奪戰和諾曼底登陸等戰役中始終保持了出色的戰鬥力。

  此外，戰術油漆也在提升裝備抗腐蝕性能方面發揮了重要作用。在潮濕環境下，戰術油漆起到防潮作用，防止金屬表面暴露在濕氣中，是當時一種便捷的抗腐蝕手段。

  二戰後，抗腐蝕技術迅速發展，各國推出多種耐腐蝕材料，如現代的不銹鋼、涂層技術以及合金化手段等，推動了材料科學的進步。

  應對極端環境下的挑戰

  將一個由鐵元素製成的硬幣放置在常溫常壓環境中，它可能要經過很久才能腐蝕。

  如果我們對環境進行改變，將這枚硬幣放到充滿水和蒸氣的高溫高壓鍋爐內部，硬幣腐蝕的速度會大大加快。

  這是因為，鍋爐內部的高溫高壓環境極大地提高了水及其所含雜質的化學活性，破壞了金屬表面保護性氧化膜的穩定性，使金屬更加容易腐蝕。

  類似的情況也發生在深海、高原地區等環境中。

  深海裏，濕熱的海洋大氣中含有酸性污染物和鹽分顆粒，使得金屬腐蝕問題更嚴重；高原地區，極端的高低溫變化和高輻射強度，使得處於這一環境中的金屬材料比其他環境中的金屬材料更加容易腐蝕……

  冷戰時期，核潛艇、洲際導彈和高空偵察機等先進軍事武器的出現，迫使軍工領域急需解決極端環境下裝備的腐蝕問題。高溫、高壓等極端環境，給抗腐蝕技術提出了更高要求。

  以製造潛艇材料的選擇為例。潛艇常常暴露在深海的高壓中，能否有效抗擊海水的腐蝕是關鍵挑戰。蘇聯率先採用鈦合金材料製造“阿爾法”級潛艇，鈦合金在海水中仍具備高強度和極強的抗腐蝕性能，能在材料表面形成鈍化膜，有效防止海水侵蝕，延長潛艇服役周期。

  然而，由於鈦合金成本高，美國轉而採用“低合金高強鋼加複合涂層”的方案。相比鈦合金，該技術方案成本較低，能幫助潛艇有效防止海水腐蝕，滿足長期使用需求。

  又如導彈和噴氣發動機，工作時面臨高溫和腐蝕疊加的極端環境挑戰。

  鎳基高溫合金具備極高的耐熱性和抗氧化性，一經問世後就成為噴氣發動機和導彈尾噴口的重要材料。在此基礎上，為了避免極高溫環境下，合金錶面可能與燃燒産物發生反應産生腐蝕現象，工作人員還在裝備表面額外涂上一層耐高溫的鋁基涂層，用以抵禦氯離子和硫化物的侵蝕。

  這一時期，抗腐蝕涂層技術也迎來了進一步發展，環氧樹脂和氟碳涂層成為重要的裝備防護材料。工作人員採用多層涂層結構，通過底漆、中層和面漆的“層層設防”，大大提高了材料的防腐性能，確保裝備在惡劣的極端環境中長期穩定運行。這種防護材料被廣泛應用於艦艇、飛機等軍事裝備上。

  這些抗腐蝕技術的産生很多都源於軍事需要，後來又在多個領域中得到廣泛應用，成為現代材料科學不可或缺的組成部分。例如，隨着材料科技的發展，憑藉輕質、耐腐蝕和高強度的特性，鈦合金的應用已經延伸至民用航空、海洋工程、高性能體育設備和智能醫療裝備等多個領域。

  提供優異的作戰性能

  隨着人工智能和材料技術的發展，越來越多的現代軍事裝備正呈現輕質、智能、隱身的發展趨勢。對於武器裝備來説，保持長期的可靠性和耐用性只是前提，提供優異的作戰性能才是目的。

  可以這樣説，抗腐蝕技術已不再是單純的防護手段，而是在日益複雜的戰場環境中，成為增強裝備生存能力、提升裝備戰鬥力的關鍵因素。

  ——修補裝備受損表面，延長裝備使用壽命。

  以智能感知和自修復為基礎的自修復涂層材料，能通過微膠囊釋放修復劑，自動修補材料受損表面，延長裝備使用壽命；與此同時，該種涂層材料還能根據裝備材料的腐蝕程度，即時變化顏色，為士兵提供直觀的腐蝕監測，確保裝備使用安全。

  ——多種性能疊加，增強裝備戰場生存能力。

  納米技術和倣生學的進步，在提升裝備防護材料抗腐蝕性能的同時，還使材料具備抗菌、減重等多重功能。比如，石墨烯防護膜以其超高強度和薄厚適中的結構，在使防護材料更加輕量化的同時，有效阻止氧氣和水分的滲透，提升防護材料防腐效果；科研人員從細菌DNA中獲取靈感，製造出具備“抗菌防污”特性的涂層，能夠有效抑制腐蝕性微生物的生長，為在深海環境中工作的裝備提供長期的腐蝕保護；倣鯊魚皮涂層則通過模擬鯊魚皮的微結構，有效抑制微生物的附着，減少生物污損與腐蝕。借助這些新型防護材料，軍用裝備不僅具備優異的抗腐蝕性能，還能減輕自身重量、提升隱身性能，提高裝備的戰場生存能力。

  ——細分不同應用領域，滿足不同防護需求。

  現代戰爭中戰場環境越來越複雜，戰場分工越來越精細，武器裝備需要應對不同戰場環境的特殊需求。基於此，研發人員細分不同裝備的應用領域，根據海上的高溫高濕、沙漠的幹熱風沙、極地的嚴寒低溫等特殊環境，分別開發了抗鹽霧、防黴菌、抗沖蝕和耐低溫的耐腐蝕涂層，確保裝備在不同的特殊環境中長期穩定運行。通過這些技術的應用，裝備的可靠性得到保障，進一步增強了在戰場上的作戰能力。

  隨着技術的創新發展，未來的裝備將具備更強的適應能力和生存力，形成戰場優勢。

  以抗腐蝕技術在現代戰機上的應用為例。通過採用先進的防腐涂層，戰機不僅能有效抵禦腐蝕，還能減少雷達波反射，提升隱身能力。此外，配備自修復涂層的戰機能夠在執行任務過程中自動修復受損部位，這將極大提高戰機在未來戰場上的適應能力和生存力。

  未來，隨着人類的腳步不斷邁向深海、太空，腐蝕防護也或將面臨前所未有的“星際挑戰”。相信隨着科技的進步，到那時，面對深海和太空等極端環境中的溫度、輻射和化學物質等多重威脅，新的抗腐蝕技術或將應運而生，我們將看到更多耐腐蝕的高性能合金和先進複合材料問世，應用到裝備材料的防護中。（韋博鑫）