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刘福春
性　别 男 最高学历 博士研究生
职　称 研究员 专家类别 博士生导师
部　门 材料环境腐蚀研究中心
通讯地址 辽宁省沈阳市沈河区文萃路62号，中国科学院金属研究所，材料环境腐蚀研究中心
邮政编码 110016 电子邮件 fcliu@imr.ac.cn
电　话 +86-24-23915895 传　真 +86-24-23894149
简历：

　　1988年大连轻工业学院本科毕业；1999年东北大学硕士毕业；2002年获中国科学院金属研究所博士学位。2013年到葡萄牙里斯本大学、阿威罗大学做短期访问学者。2017年到美国加州大学伯克利分校做高级研究学者。先后承担了国家自然科学基金重大项目“聚氨酯光降解行为的研究”、国家科技支撑计划“高性能压载舱涂料制备技术开发与示范”和“抗渗透纳米复合涂料技术研究”、973计划“纳米浓缩浆和航空纳米复合涂料”和“海洋环境中材料腐蚀的微生物-电化学反应机理研究”等国家项目；沈阳市科学技术计划项目“溶剂型纳米浆的研制及其在涂料中的应用”；以及中车青岛四方机车车辆股份有限公司、国家电网公司等企业委托项目，共计20余项。对纳米材料的制备、改性、分散进行了深入研究，发明了纳米氧化物浓缩浆，解决了纳米氧化物粒子的不易分散的难题。并且研究了TiO2、ZnO、Fe2O3、SiO2、Al、Zr等纳米粒子在有机涂层中的耐蚀机理。研究结果表明稳定分散的纳米粒子可明显改进传统涂层的耐腐蚀性、耐磨性、耐候性。所研制的不同系列纳米复合涂料已在飞机、电力设施、船舶上应用。近年来在超疏水防冰涂层、可剥离涂层的研究方面取得了良好进展。到目前为止在国内外学术期刊上发表论文140余篇，获得40项授权发明专利。
研究领域：

　　主要针对航空、高铁、船舶、石化、海洋设施、电力设施等领域的金属材料，研制各种高性能的纳米复合功能涂料，并开展工程化应用研究。在进行应用研究的同时，进行特殊环境(如高温度、低温度、高湿度、高盐度、强酸碱、高紫外等)条件下涂层防护和失效机理方面的研究。
承担科研项目情况：

　　(1) 为了研制航空高性能涂层，提出了解决纳米氧化物粉体材料团聚性、分散稳定性的方法，提出纳米氧化物浓缩浆的制备工艺方法，从而有效打开纳米粉体材料的团聚体，形成单分散状态，之后与高分子分散剂充分结合形成包覆体，获得高浓度、低粘度纳米氧化物浓缩浆。提出了两步法制备纳米复合涂料的方法，显著提高了纳米氧化物在涂料的分散效果和纳米氧化物粉体的利用效率，制备出高性能的纳米复合涂料。

　　(2) 阐明纳米颗粒提高涂层耐老化性、抗腐蚀性的机制，通过设计的典型环境（拉萨、万宁、敦煌、漠河、沈阳）5年户外暴晒试验、实验室氙灯老化加速试验、盐雾试验、电化学试验、飞机上5年严酷的海南区域环境现场试验，提出了分散稳定的改性纳米粒子通过量子效应有效屏蔽了紫外线的耐老化机理；并提出了纳米粒子表面羟基与固化剂的交联反应，形成有机无机杂化聚合物的抗腐蚀性机理。在研究涂料耐老化性和抗腐蚀性机理基础上研发了性能优异的航空纳米复合涂料。并且解决了航空纳米复合涂料在飞机涂装的工程应用难题。目前，航空纳米复合涂料已在九个机种上应用。

　　(3) 阐明不同纳米颗粒在涂料中的作用、以及工艺参数对涂料性能的影响规律，研制了高性能的电力纳米复合涂料，已在电网行业批量应用。利用纳米防锈颜料的包覆技术，有效控制防锈颜料释放，延长了纳米复合涂料的使用寿命，提高了涂层对不同基材料的适应性。并且解决了涂料在不同基材，即锈蚀的钢基材和热镀锌基材、没有锈蚀的钢基材和热镀锌基材、有旧涂层的钢基材和热镀锌基材的附着力问题。

　　电力纳米复合涂料已在东北电网黑龙江电力公司110kV火乐甲乙线、东北电网电力公司220kV长春西郊一次变电所、华北电网河北电力公司220kV临海线和苗庄变电所、华中电网湖南电力500kV长沙变电所、西北电网陕西电力220kV枣园变电站和330kV桥陵变电站等多个电力行业的重要防腐蚀工程获得应用，施工最长的年限已经有8年，所施工的各部位至今均未发现锈蚀现象，特别是在工业环境和海洋环境运行的变电站防腐蚀效果极为显著。解决了高压输电线路中电力杆塔和变电器等设施多年来没有解决的防腐蚀问题，而过去使用的传统涂料产品不到3年就需要重新修复。纳米复合涂料保证了变电站安全运行和电力输运保障，节约了变电站维护成本，带来了巨大的经济效益和社会效益。

　　(4) 阐明纳米颗粒提高侵蚀性离子在涂料中的渗透机制，研制出的海洋工程和船舶纳米复合涂料在海洋工程设施、船舶压载舱开始应用。

　　（i）提出了纳米金属铝粉浓缩浆提高涂层抗渗透机制，根据Pilling-Bedworth ratio，纳米铝粉优先参加腐蚀反应，生成的产物为Al2O3阻塞水传输通道。（ii）揭示了防锈颜料作用机理。研究发现Ferrinov-100铁酸盐具有自修复功能，原因是该颜料中含有的Ca0.15Fe2.85O4水解后生成的钙离子会在钢材基底沉积难溶解的碳酸钙；（iii）获得了常用磷酸锌防锈颜料具有防腐蚀作用的证据。发现磷酸锌能够与钢作用生成做含有FePO4、Fe2O3、FeO缓蚀膜。（iv）利用超短玻璃纤维解决了压载舱涂料易开裂的工程应用难题。超短玻璃纤维也能够有效的降低涂层体系的热膨胀系数并且提高涂层的玻璃化转变温度。超短玻璃纤维对涂层耐腐蚀性的提高在于能阻挡腐蚀介质在涂层中的渗透过程。纳米复合压载舱涂料已在泥驳船上应用，海洋工程纳米复合涂料已在大连的北大桥钢结构的表面维修工程及有关海洋设施防腐工程中应用。
社会任职：

　　担任广州腐蚀与防护学会副会长、广东省腐蚀防护与表面工程学会常务副理事长、《中国涂料》编委、中国机械工程学会失效分析专家、中国涂料工业协会第三届专家委员会委员、广东涂料行业协会专家委员会成员、广州市羊城军民融合发展基金会高技术专家委员会成员。
获奖及荣誉：

　　2019年 获得国家科学技术进步奖二等奖；

　　2019年“重腐蚀区域输电设备高效防腐技术创新及工程应用”获得浙江省科学技术进步二等奖；

　　“输变电设备防腐材料开发及应用关键技术研究”获得国家电网公司2016年度中国电力科学技术奖三等奖；

　　2015年“输变电设备防腐材料开发及应用关键技术研究”获得国家电网公司科学技术进步二等奖；

　　2013年“船舶与大型海洋工程防护涂料及关键技术研发”获得大连市科学技术二等奖；

　　2011年获中国科学院金属研究所科技创新奖；

　　2006年“纳米氧化物浓缩浆与纳米复合涂料”获得国家技术发明二等奖；

　　2005年“纳米氧化物浓缩浆与纳米复合涂料”获得辽宁省技术发明一等奖；

　　2005年“高含量、低粘度纳米浓缩浆及其产业化”获得苏州科学技术进步奖。
代表论著：

[1]Wanyu Zhang, Ningjie Gao, Jiwen Li, Hao Wu, Nwokolo Kenneth Izuchukwu, Sharjeel Ahmed, En-Hou Han, Fuchun Liu*. Enhanced anti-icing and anticorrosion properties of nano-SiO2 composite superhydrophobic coating constructed by a large-scale micropillar array approach. Progress in Organic Coatings, 2023, 175: 107324.

[2]Sharjeel Ahmed, Hongwei Shi*, Ningjie Gao, Fuchun Liu*, Izuchukwu K. Nwokolo, Jiwen Li, Wanyu Zhang, Mustehsin Ali, Imran Ali, En-Hou Han. Visible light-triggered smart photoreversible color switching systems based on VOx QDs for constructing smart corrosion resistant coatings on AA2024-T3. Chemical Engineering Journal, 2023, 452: 139569.

[3]Hao Wu, Jiwen Li, Wanyu Zhang, Tao Chen, Fuchun Liu*, En-Hou Han. Supramolecular engineering of nacre-inspired bio-based nanocomposite coatings with exceptional ductility and high-efficient self-repair ability. Chemical Engineering Journal, 2022, 437: 135405.

[4]Ningjie Gao, Jiwen Li, Wanyu Zhang, Sharjeel Ahmed, Fuchun Liu, En-Hou Han. Analysis of Permeation Behaviors of Dimethyl Methyl Phosphonate Solutions and Influence on Mechanical Properties of Designed Double-Layer Peelable Coating. Applied Polymer Materials, 2022, 4: 7330?7339.

[5]Xu Zhai, Tianlong Cao, Xingyu Lu, Ningjie Gao, Linlin Li, Fuchun Liu*, Yu Fu* and Wei Qi. Construction of hierarchically porous metal-organic frameworks via vapor atmosphere etching. Science China-Materials. 2022, 65(11): 3062–3068.

[6]Lin Ma, Shuaizhen Li, Fuchun Liu*, Song Ma*, En-Hou Han, Zhidong Zhang. Metal-organic framework-derived Co/C composite with high magnetization as broadband electromagnetic wave absorber. Journal of Alloys and Compounds. 2022, 906, 164257.

[7]Izuchukwu K. Nwokolo, Hongwei Shi*, Alexander I. Ikeuba, Ningjie Gao, Jiwen Li, Sharjeel Ahmed and Fuchun Liu*, Synthesis, Characterization and Investigation of Anticorrosion Properties of an Innovative Metal–Organic Framework, ZnMOF-BTA, on Carbon Steel in HCl Solution. Coatings. 2022, 12: 1288.

[8]Inime Ime Udoh, Hongwei Shi,  Enobong Felix Daniel, Jianyang Li, Songhua Gu, Fuchun Liu, En-Hou Han. Active anticorrosion and self-healing coatings: A review with focus on multi-action smart coating strategies. Journal of Materials Science & Technology, 2022, 116: 224–237

[9]Shuaizhen Li, Lin Ma, Zixuan Lei, An Hua, Anqi Zhang, Yuhang Song, Fuchun Liu, Dianyu Geng, Wei Liu, Song Ma*, Zhidong Zhang. Bifunctional two-dimensional nanocomposite for electromagnetic wave absorption and comprehensive anti-corrosion. Carbon 2022, 186, 520-529.

[10]Paul C. Uzoma, Qiumeng Wang, Wanyu Zhang, Ningjie Gao, Jiwen Li, Paul C. Okonkwo, Fuchun Liu*, En-Hou Han. Anti-bacterial, icephobic, and corrosion protection potentials of superhydrophobic nanodiamond composite coating. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2021, 630: 127532.

[11]Jiwen Li, Qiumeng Wang, Ningjie Gao, Izuchukwu Kenneth Nwokolo, Wanyu Zhang, Lin Ma, Fuchun Liu* and En-Hou Han. Interface Characteristics and Anticorrosion Performances of Cold Galvanizing Coatings Incorporated with γ-chloropropyl Triethoxysilane on Hot-Dip Galvanized Steel. Coatings, 2021, 11: 402.

[12]Ningjie Gao, Jiwen Li, Wanyu Zhang, Lin Ma, Izuchukwu Kenneth Nwokolo, Fuchun Liu*, En-Hou Han. Double-layer peelable coating with eminent mechanical properties and anti-permeability. Progress in Organic Coatings, 2021, 160: 106517.

[13]Paul C. Uzoma, Qiumeng Wang, Wanyu Zhang, Ning Jie Gao, Fuchun Liu*, En-Hou Han. Investigation of the wettability, anticorrosion, and accelerated weathering behaviors of siloxane-modified acrylic resin and functionalized graphene nanocomposite coatings on LY12 aluminum alloy. J. Coat. Technol. Res., 2021, 18 (3): 789–806.

[14]Zhichao Zhang, Fuchun Liu*, En-Hou Han, Long Xu. Mechanical and corrosion properties in 3.5% NaCl solution of cold sprayed Al-based coatings. Surface & Coatings Technology, 2020, 385: 125372.

[15]Paul C. Uzoma, Fuchun Liu*, En-Hou Han. Multi-stimuli-triggered and self-repairable fluorocarbon organic coatings with urea-formaldehyde microcapsules filled with fluorosilane. Journal of Materials Science & Technology, 2020, 45: 70–83.

[16]Inime Ime Udoh, Hongwei Shi, Fuchun Liu, En-Hou Han. Microcontainer-based waterborne epoxy coatings for AA2024-T3: Effect of nature and number of polyelectrolyte multilayers on active protection performance. Materials Chemistry and Physics, 2020, 241: 122404.

[17]Long Xu, Fuchun Liu, Min Liu, Zhenyu Wang, Zhouhai Qian, Wei Ke, En-Hou Han, Gangxin Jie, Jun Wang, Liwei Zhu. Fabrication of repairable superhydrophobic surface and improved anticorrosion performance based on zinc-rich coating. Progress in Organic Coatings, 2019, 137: 105335

[18]Long Xu, Fuchun Liu, En-Hou Han, Wei Ke. Corrosion resistance and mechanism of one-component organic Zn15Al-rich coating. Progress in Organic Coatings, 2019, 132: 305–315.

[19]Hongwei Shi, Mingyuan Sun, Yongli Yu, Meihui Shi, Fa-Nian Shi, Fuchun Liu, En-Hou Han. Highly dispersed nanometer BiVO4 on attapulgite as a potential hybrid inhibitor pigment in epoxy coatings. Progress in Organic Coatings 2019, 137: 105347

[20]Mohammad Soleymanibrojeni, Hongwei Shi, Inime Ime Udoh, Fuchun Liu, En-Hou Han. Microcontainers with 3-amino-1,2,4-triazole-5-thiol for Enhancing Anticorrosion Waterborne Coatings for AA2024-T3. Progress in Organic Coatings, 2019, 137: 105336

[21]Tianhui Hu, Hongwei Shi, Dongcen Hou, Tao Wei, Shihua Fan, Fuchun Liu, En-Hou Han. A localized approach to study corrosion inhibition of intermetallic phases of AA 2024-T3 by cerium malate. Applied Surface Science, 2019, 467–468: 1011-1032.

[22]Paul C. Uzoma, Fuchun Liu*, Long Xu, Zhichao Zhang, En-Hou Han, Wei Ke, I.O. Arukalam. Superhydrophobicity, conductivity and anticorrosion of robust siloxaneacrylic coatings modified with graphene nanosheets. Progress in Organic Coatings, 2019,127: 239-251.

[23]Tianhui Hu, Hongwei Shi, Tao Wei, Shihua Fan, Fuchun Liu, En-Hou Han. Corrosion Protection of AA2024-T3 by Cerium Malate and Cerium Malate-Doped Sol–Gel Coatings. Acta Metallurgica Sinica (English Letters) (2019) 32:913–924.

[24]Yanhong Yan, Hongwei Shi, Jun Wang, Fuchun Liu, En-Hou Han. Corrosion Inhibition of Galvanized Steel in NaCl Solution by Tolytriazole. Acta Metallurgica Sinica (English Letters) (2019) 32:471–480.

[25]Long Xu, Fuchun Liu*, Zhenyu Wang, Wei Ke, En-Hou Han, Gangxin Jie, Jun Wang, Haijun Huang. The effect of surface modification of zinc particles with phosphoric acid on the corrosion resistance of cold galvanizing coatings. Progress in Organic Coatings, 2018, 114: 90-101.

[26]Tiantian Feng, Jinyi Wu, Ke Chai, Fuchun Liu. Effect of Pseudomonas sp. on the degradation of aluminum/epoxy coating in seawater. Journal of Molecular Liquids, 2018, 263: 248–254.

[27]Yanyan Song, Hongwei Shi*, Jun Wang, Fuchun Liu*, En-Hou Han, Wei Ke, Ganxin Jie,Jun Wang, Haijun Huang. Corrosion Behavior of Cupronickel Alloy in Simulated Seawater in the Presence of Sulfate-Reducing Bacteria. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 2017,31(12):1201-1209.

[28]Wen-Ze Li, Yuan Zhou, Fuchun Liu, Yunong Li, Ming-Jian Xia, En-Hou Han, Tieqiang Wang, Xuemin Zhang and Yu Fu. Fabrication of Monodisperse Flower-Like Coordination Polymers (CP) Microparticles by Spray Technique. Nanomaterials, 2017, 7(9): 237.

[29]Hongwei Shi, Liping Wu, Jun Wang, Fuchun Liu, En-Hou Han. Sub-micrometer mesoporous silica containers for active protective coatings on AA 2024-T3. Corrosion Science, 2017, 127, 230–239.

[30]Tianhui Hu, Hongwei Shi, Shihua Fan, Fuchun Liu, En-Hou Han. Cerium tartrate as a pigment in epoxy coatings for corrosion protection of AA 2024-T3. Progress in Organic Coatings, 2017, 105: 123–131.

[31]Tieqiang Wang, Chengsheng Luo, Fuchun Liu, Linlin Li, Xuemin Zhang, Yunong Li, Enhou Han, Yu Fu, Yonghua Jiao. Highly transparent, conductive, and bendable Ag nanowire electrodes with enhanced mechanical stability based on polyelectrolyte adhesive layer. Langmuir, 2017, 33: 4702-4708.

[32]孙为，刘福春，郝永胜. 聚磷酸铵对环氧涂层的阻燃性能和防腐蚀机理研究塑料科技，2022, 50(06): 96-102

[33]赵书彦, 童鑫红, 刘福春, 翁金钰, 韩恩厚, 郦晓慧, 杨林. 环氧富锌防腐蚀涂层研究. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(6): 563-570

[34]赵书彦, 童鑫红, 刘福春, 翁金钰, 韩恩厚, 郦晓慧, 杨林. 沿海电厂露天钢架构涂层大气腐蚀失效分析. 全面腐蚀控制, 2019, 33(10): 98-104

[35]舒韵, 闫茂成, 魏英华, 刘福春, 韩恩厚, 柯伟. X80管线钢表面SRB生物膜特征及腐蚀行为. 金属学报, 2018, 54(10): 1408-1416

[36]刘敏, 赵书彦, 刘福春, 韩恩厚, 钱洲亥, 祝郦伟. 抗静电耐腐蚀涂层的制备及性能研究. 腐蚀科学与防护技术. 2018, 30(5): 459-466

[37]林化强, 赵民, 段文超, 韦涛, 史洪微, 刘常升, 刘福春, 韩恩厚. 高温高湿环境轨道交通用铝合金涂层室外与室内腐蚀老化的相关性研究. 腐蚀科学与防护技术, 2018, 30 (4)：375-380

[38]林化强, 段文超, 孙琳, 史洪微, 刘常升, 刘福春, 韩恩厚. 典型抑制剂颜料对轨道交通用铝合金的腐蚀防护行为影响研究. 腐蚀科学与防护技术, 2017, 29 (3): 227-232

[39]林化强, 孙琳, 段文超, 史洪微, 刘常升, 刘福春, 韩恩厚. 轨道交通用铝合金典型防护涂层在高温高湿地域的降解行为. 腐蚀科学与防护技术, 2017, 29 (3): 247-251

学术活动（近期国际国内会议报告及任职等）:

报告题目

会议名称

会议时间

会议类型

报告类型

高性能航空纳米复合涂料研发与应用

2023年第六届交通涂料创新技术应用论坛

2023.7.5

国内会议

特邀报告

高性能纳米复合涂料与水性树脂的研发与应用

广东省涂料创新大会

2023.3.8

国内会议

特邀报告

高铁涂层性能评价及寿命预测

绿色交通涂料技术创新大会

2017.6.21

国内会议

特邀报告

近期获得专利：

　　[1] 超疏水导电防腐石墨烯涂料及其制备方法, ZL201811445754.2

　　[2] 可修复超疏水纳米金属导电涂层及其制备方法， ZL201811445772.0

　　[3] 一种基于氧化石墨烯接枝的复合型防锈颜料及其在防腐涂料中的应用，ZL202010564565.8

　　[4] 一种聚噻吩改性冷涂锌涂料及其制备方法，ZL201910533478.3

　　[5] 基于微米级介孔容器的自愈合型环氧涂料及其制备和应用，ZL201510845987.1

　　[6] 一种底面合一型防污防腐纳米聚硅氧烷涂料及其制备方法，ZL201510555886.0
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