个人简介：

郑宏鹏，内蒙古赤峰人，副研究员，硕士生导师。2010年至2019年就读于哈尔滨工程大学，获工学博士学位；随后于东北大学沈阳材料科学国家研究中心从事博士后研究。2021年12月加入西南石油大学化学化工学院，主要研究方向为基于热力学与应力场的涂层设计理论及油气管道内防腐技术。2024年至2025年，受国家留学基金委资助，赴巴西里约热内卢联邦大学开展访问学者研究，在Oscar Rosa Mattos和Isabel C.P. Margarit-Mattos教授团队参与超临界CO₂输送管道内防腐涂层的国际合作研发工作。目前主持及参与国家自然科学基金青年项目、联合基金项目及四川省自然科学基金等多项课题。在《Corrosion Science》《Journal of Materials Science & Technology》等国际权威期刊发表论文30余篇，获授权发明专利5项，致力于推动防腐涂层领域从基础理论到工程应用的衔接与发展。

高效长周期防腐蚀技术对于空天、海洋、油气等极端腐蚀环境下的设备设施长期稳定服役至关重要。开发高性能、长寿命防腐涂层具有显著的国防价值与经济效益。国际学界普遍认为，树脂/填料界面与树脂/金属界面在极端环境下的破坏是导致涂层早期失效的关键因素[L Liu, et al. Progress in Organic Coatings, 2021, 159: 106449; G. Meng, et al. Progress in Organic Coatings, 2022, 170: 106948; L. Wang, et al. Journal of Materials Science & Technology, 2024, 215: 192-213; I. C. P, Mattos, et al. Progress in Organic Coatings, 2026, 210: 109724]。由于有机与无机材料在热学和力学性能上存在差异，在温度、压力等因素作用下，界面处往往难以有效传递热应力与机械应力，从而引发微裂纹并加速涂层失效。因此，提升涂层性能需重点关注树脂/填料与树脂/金属的界面状态及其内部应力传递机制，进而实现涂层设计与服役性能的预测优化。

西南石油大学化学化工学院郑宏鹏副研究员长期致力于油气腐蚀防护研究，近年来围绕无机填料增强高性能防腐涂层的制备与应用，系统探究了无机/有机界面的热力学行为与应力场分布对复合涂层性能的影响。通过硅烷偶联剂改性短切玄武岩纤维（CBFs），并借助有限元模拟分析单纤维模型界面应力场，其团队预测了复合涂层的变形损伤规律；此外，利用磁性Fe₃O₄修饰玻璃鳞片，实现在磁场中片状填料的定向排列，形成均匀应力场，显著提升了涂层的机械性能[Surface & Coatings Technology 487 (2024) 131023; Progress in Organic Coatings 210 (2026) 109725]。在界面热力学研究方面，通过绘制水性环氧树脂“浸润-再团聚-吸附”热力学等值线图，该团队成功预测了改性纳米TiO₂与CBFs在树脂中的浸润与分散行为，揭示了热力学参数变化与界面强度之间的关联，并发现了对应最强界面键合的临界热力学差值[Surface & Coatings Technology 489 (2024) 131105; Polymer Composites 46 (2025) 9213–9231]。近期，郑宏鹏与合作者系统综述了涂层固化中有机/无机界面的演变过程，阐述了采用密度泛函理论（DFT）、分子模拟（MS）及热力学等值线方法在揭示界面失效机制方面的潜力，并通过上述方法对硅烷偶联剂改性体系的研究，初步验证了基于原子尺度模拟与热力学理论预测涂层短期与长期服役性能的可行性[Corrosion Science 260 (2026) 113572]。

展望未来，随着人工智能、多尺度模拟与实验技术的深度融合，涂层界面研究将逐步实现从原子尺度到宏观性能的跨层次关联与预测。结合人工智能数据挖掘与机器学习，可高效建立热力学参数、应力场分布与涂层服役行为之间的定量模型，实现涂层配方的智能设计与寿命预测。热力学理论和原子尺度模拟将进一步揭示界面键合与失效的微观机制，为优化界面改性提供理论指导；而宏微观应力场的协同调控，则将助力开发具有自适应应力缓解能力的长效防腐涂层，推动防腐蚀技术向高性能化、智能化与可预测化方向持续发展。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2025.113572

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.131105

原文链接：https://doi.org/10.1002/pc.29551

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.131023

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2025.109725