序言

在國民經濟發展和社會進步的過程中，材料無疑是重要的物質基礎，有時甚至是關鍵性因素。在過去很長一段時間內，人們往往更聚焦于材料的制造和研發，相對而言，忽視了材料的合理使用、有效利用和延壽。根據2010年之前的調查，我國材料腐蝕（含老化）造成的損失達到全國GDP的5％，磨損造成的損失約為GDP的4.5％。如此驚人的損失，應該引起各界人士、學者的高度重視。特別是在面臨資源、能源約束和綠色發展的今天，材料延壽和可持續發展問題凸顯出來了，實在是一個十分重要、十分緊迫的命題。

由中國工程院干勇院士領銜研究的“材料延壽與可持續發展”課題，是中國工程院立項的重大咨詢項目。該咨詢項目組織了材料學、材料制品設計、制造、使用、維護維修、管理等方面包括16名院士、61名教授或研究員在內的科研團隊，調查和研究我國裝備制造、能源電力、現代交通、化工與石化、基礎設施和農業機械等6大領域的工程材料使用過程中因腐蝕、摩擦磨損和疲勞斷裂造成的損失和預防措施。對我國傳統工程材料的應用現狀、使用壽命和環境影響有了更客觀、更清晰的認識。

該研究課題從戰略研究的高度上提出了“材料環境適應性”、“從設計開始的系統控制”、“全壽命周期管理”等材料合理使用和延壽思路以及一系列極具針對性的對策建議，對于今后提高材料及其制品的使用可靠性、安全性、耐久性和經濟性，具有重要的經濟價值和社會價值，也為科技創新驅動綠色發展提供了一條新的路徑。

材料及其制品在服役、使用過程中會發生失效是一種自然現象，似乎是不可避免的，但也是可以預防和控制的。有研究指出，正確應用腐蝕學、摩擦學、斷裂力學等方面的知識，采取得當的措施，有可能減少約1/3的失效損失。在此咨詢項目中，也明確指出了我國在材料的質量穩定性、均一性方面還有許多工作要做，在材料的標準化、規范化方面有待進一步強化，材料的檢測和評估體系尚欠完善，材料使用指導手冊方面的工作應該進一步加強普及，材料生命周期的協同跟蹤研究明顯不足，材料選擇、應用方面的咨詢也缺位等，這些見解都具有鮮明的時代性和針對性。

材料及其制品具有可靠性、安全性、耐久性和經濟性應是其質量的重要表征，在商業上甚至具有品牌效應。為了預防材料及其制品的失效、促進其延壽，需要相關各界人士共同努力，從材料設計、材料選擇、材料生產與加工、材料合理使用、材料及其制品的維護、材料循環利用等方面開展工作，不斷追求新的目標、新的境界。從這層意義上看，“材料延壽與可持續發展”還有必要以不同形式持續深化和擴展，例如通過“服務型制造業”，建立材料與設備服役狀態大數據庫，實現對服役狀態的即時檢測和維護等；應該看到，通過這些創新途徑和技術手段，可以進一步推動材料延壽的技術進步、學術研究并不斷拓展其應用領域，為相關企業產業升級、結構調整開拓新的路徑。

本書系統地介紹了“材料延壽與可持續發展戰略研究”的成果，內容豐富，針對性強，理論聯系實際，值得有關企業、高等院校、科研、設計、咨詢單位和政府有關部門參考和研究。

中國工程院院士

2015年11月