序言

在国民经济发展和社会进步的过程中，材料无疑是重要的物质基础，有时甚至是关键性因素。在过去很长一段时间内，人们往往更聚焦于材料的制造和研发，相对而言，忽视了材料的合理使用、有效利用和延寿。根据2010年之前的调查，我国材料腐蚀（含老化）造成的损失达到全国GDP的5％，磨损造成的损失约为GDP的4.5％。如此惊人的损失，应该引起各界人士、学者的高度重视。特别是在面临资源、能源约束和绿色发展的今天，材料延寿和可持续发展问题凸显出来了，实在是一个十分重要、十分紧迫的命题。

由中国工程院干勇院士领衔研究的“材料延寿与可持续发展”课题，是中国工程院立项的重大咨询项目。该咨询项目组织了材料学、材料制品设计、制造、使用、维护维修、管理等方面包括16名院士、61名教授或研究员在内的科研团队，调查和研究我国装备制造、能源电力、现代交通、化工与石化、基础设施和农业机械等6大领域的工程材料使用过程中因腐蚀、摩擦磨损和疲劳断裂造成的损失和预防措施。对我国传统工程材料的应用现状、使用寿命和环境影响有了更客观、更清晰的认识。

该研究课题从战略研究的高度上提出了“材料环境适应性”、“从设计开始的系统控制”、“全寿命周期管理”等材料合理使用和延寿思路以及一系列极具针对性的对策建议，对于今后提高材料及其制品的使用可靠性、安全性、耐久性和经济性，具有重要的经济价值和社会价值，也为科技创新驱动绿色发展提供了一条新的路径。

材料及其制品在服役、使用过程中会发生失效是一种自然现象，似乎是不可避免的，但也是可以预防和控制的。有研究指出，正确应用腐蚀学、摩擦学、断裂力学等方面的知识，采取得当的措施，有可能减少约1/3的失效损失。在此咨询项目中，也明确指出了我国在材料的质量稳定性、均一性方面还有许多工作要做，在材料的标准化、规范化方面有待进一步强化，材料的检测和评估体系尚欠完善，材料使用指导手册方面的工作应该进一步加强普及，材料生命周期的协同跟踪研究明显不足，材料选择、应用方面的咨询也缺位等，这些见解都具有鲜明的时代性和针对性。

材料及其制品具有可靠性、安全性、耐久性和经济性应是其质量的重要表征，在商业上甚至具有品牌效应。为了预防材料及其制品的失效、促进其延寿，需要相关各界人士共同努力，从材料设计、材料选择、材料生产与加工、材料合理使用、材料及其制品的维护、材料循环利用等方面开展工作，不断追求新的目标、新的境界。从这层意义上看，“材料延寿与可持续发展”还有必要以不同形式持续深化和扩展，例如通过“服务型制造业”，建立材料与设备服役状态大数据库，实现对服役状态的即时检测和维护等；应该看到，通过这些创新途径和技术手段，可以进一步推动材料延寿的技术进步、学术研究并不断拓展其应用领域，为相关企业产业升级、结构调整开拓新的路径。

本书系统地介绍了“材料延寿与可持续发展战略研究”的成果，内容丰富，针对性强，理论联系实际，值得有关企业、高等院校、科研、设计、咨询单位和政府有关部门参考和研究。

中国工程院院士

2015年11月