Thời tiết khắc nghiệt đã nhanh chóng bào mòn và phá hủy các hệ thống vũ khí và cơ sở hạ tầng được Trung Quốc xây dựng và triển khai trái phép ra các đảo nhân tạo ở Biển Đông.
Rỉ sét kim loại là gì
Rỉ sét (hay gỉ sét) là sắt bị oxy hóa. Rỉ sét được hình thành do sắt kết hợp với oxy khi có mặt nước hoặc không khí ẩm. Trên bề mặt sắt thép bị rỉ hình thành những lớp vảy rất dễ vỡ, thường có màu nâu, nâu đỏ hoặc đỏ. Lớp rỉ này không có tác dụng bảo vệ sắt ở phía trong. Nếu có đủ thời gian, oxy và nước, bất kỳ khối sắt nào cũng sẽ bị rỉ hoàn toàn và phân hủy.
Khi sắt hay hợp kim của sắt (như thép…) tiếp xúc với oxy và độ ẩm trong một khoảng thời gian dài, tạo thành một hợp chất mới gọi là oxít sắt hay còn gọi là rỉ sắt. Chất xúc tác chính cho quá trình rỉ là nước. Cấu trúc sắt hoặc thép có vẻ chắc chắn, nhưng các phân tử nước có thể xâm nhập vào các lỗ nhỏ và vết nứt trong bất kỳ kim loại nào kể cả sắt, sự kết hợp của nguyên tử hidro có trong nước với các nguyên tố khác để hình thành axít, ăn mòn sắt, làm cho sắt bị phơi ra nhiều hơn. Nếu trong môi trường nước biển, sự ăn mòn có thể xảy ra nhanh hơn. Trong khi đó các nguyên tử oxy kết hợp với các nguyên tử sắt để hình thành oxít sắt hay rỉ sắt, chúng làm yếu sắt và làm cho cấu trúc của sắt trở nên giòn và xốp.
Sắt rất quan trọng trong đời sống và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, nhất là xây dựng. Do đó việc ngăn ngừa hoặc làm chậm đi quá trình rỉ sắt rất là quan trọng. Có một số phương pháp sau để phòng ngừa hoặc làm chậm quá quá trình rỉ sắt: Sử dụng các hợp kim chống rỉ, thường là sắt pha crom oxít, tốc độ rỉ của hợp kim này chậm hơn bình thường. Tuy nhiên trong thiết kế sử dụng vật liệu này phải bao gồm các biện pháp bảo vệ để tránh phơi nhiễm hợp kim ra ngoài vì vật liệu vẫn tiếp tục rỉ từ từ; Mạ, sắt thép được bảo vệ bởi lớp kim loại bằng cách mạ thường hoặc mạ điện. Kẽm thường được sử dụng vì nó rẻ tiền, dính chặt vào thép. Quá trình ăn mòn sẽ bắt đầu trên lớp kẽm trước thay vì lớp sắt thép được bảo vệ bên dưới, do đó việc mạ chỉ bảo vệ sắt thép trong một khoảng thời gian giới hạn. Nhôm và cadimi cũng được sử dụng trong việc mạ bảo vệ sắt thép; Kiểm soát độ ẩm, rỉ sắt có thể tránh được bằng cách kiểm soát độ ẩm trong khí quyển. Việc này chỉ áp dụng trong việcvận chuyển các thiết bị bằng đường biển bằng các gói silica gel; Sơn phủ, sắt thép có thể được bảo vệ bằng các chất phủ như sơn. Các chất phủ này thường được trộn với các chất ức chế rỉ sắt. Tuy nhiên vẫn có thể xảy ra sự rỉ sắt từ bên trong bê tông. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi khi cần bảo vệ sắt thép ở các công trình, tàu thép, ô tô hoặc các thiết bị khác…
Trung Quốc đang phải trả giá vì đưa vũ khí ra Biển Đông
Giới chuyên gia nhận định Bắc Kinh đang phải đối mặt với nhiều thách thức nhằm ngăn chặn sự xuống cấp của trang thiết bị vũ khí khi triển khai tới các đảo, đá đang chiếm đóng phi pháp ở Biển Đông. Theo đó, Trung Quốc đang loay hoay tìm kiếm một lớp phủ vật liệu mới cho các vũ khí và công trình xây dựng trái phép trên các đảo nhân tạo phi pháp ở Biển Đông. Tờ Bưu điện Hoa Nam buổi sáng cho biết, các khẩu pháo không thể sử dụng được nữa chỉ sau 3 tháng vì bị ăn mòn, rỉ sét, trong khi đó, radar và hệ thống phóng tên lửa, hạ tầng và đường băng sân bay, đường ống, thậm chí cả phần nền mà Trung Quốc sử dụng để xây dựng trái phép các đảo nhân tạo ở Biển Đông đều có nguy cơ bị hủy hoại nhanh chóng.
Giáo sư Hu Qigao, Đại học công nghệ quốc phòng Trung Quốc ở tỉnh Hồ Nam nhận định các công trình trên đảo nhân tạo phi pháp ở Biển đông hoàn thành trong giai đoạn năm 2013-2015 đã bắt đầu có vấn đề. Vì những lý do lịch sử, Trung Quốc đã không nghiên cứu đầy đủ môi trường tự nhiên ở Biển Đông cũng như tác động của nó đến các cấu trúc kỹ thuật trên những đảo đá. Theo Giáo sư Hu Qigao, các thách thức được nêu ra bao gồm nhiệt độ cao, độ ẩm lớn, sương mù, nông độ muối trong không khí và bức xạ nhiệt lớn. Việc các khí tài quân sự và vật liệu xuống cấp nhanh chóng là điều khiến quân đội Trung Quốc bất ngờ. Các cấu trúc bê tông bắt đầu bị tan ra sau chưa đầy 3 năm và các trang bị kim loại bị hỏng sau khoảng 1 năm do ăn mòn. Sự ăn mòn nhanh chóng không chỉ tác động nghiêm trọng đến hoạt động mà còn làm gia tăng đáng kể chi phí vận hành, bảo trì.
Trong khi đó, Bộ Quốc phòng Mỹ đánh giá rỉ sét khí tài là vấn đề lớn đối với quân đội các nước trên thế giới. Mỹ đã chi tới 21 tỷ USD/năm để đối phó với tình trạng rỉ sét trên các chiến đấu cơ, tàu chiến, tên lửa và vũ khí hạt nhân. Số liệu của quân đội Trung Quốc không được công bố, nhưng Viện khoa học Trung Quốc (CAS) năm 2017 nói hiện tượng ăn mòn đã tiêu tốn của Trung Quốc khoảng 300 tỉ USD vào năm 2014, tương đương 3% GDP. Để bảo vệ các khí tài, quân đội Trung Quốc đã lên kế hoạch phủ một lớp bảo vệ graphene. Đây là vật liệu siêu mỏng, có độ dày chỉ bằng một nguyên tử nhưng lại cứng hơn thép gấp 100 lần. Điều đó cho thấy những công nghệ mang tiếng là dân dụng khi vào tay Trung Quốc đã bị biến thành những công cụ hỗ trợ cho các yêu sách chủ quyền vô lý của họ trên Biển Đông, bất chấp sự phản đối của cộng đồng quốc tế.
Tuy nhiên, Giáo sư Trương Lỗi, thuộc Đại học Khoa Học Công Nghệ Bắc Kinh cho biết, ngay cả chất graphene cũng hàm chứa vấn đề riêng. Graphene thuần chất là một chất dẫn điện tốt, cho nên bất kỳ vết rạn nứt nào trên bề mặt lớp phủ có thể làm gia tăng tốc độ ăn mòn vật chất do dòng điện. Graphene cần phải được kết hợp với các vật liệu khác để làm giảm tính dẫn diện của nó, và việc tìm ra vật liệu phù hợp hoàn toàn không dễ dàng. Còn giáo sư Thôi Cam, Đại Học Dầu Khí Trung Quốc, chuyên nghiên cứu các vật liệu bảo vệ sử dụng chất graphene, cho biết việc sản xuất hàng loạt các tấm carbon mỏng có thể gặp khó khăn bởi các tấm này khó tách rời khỏi nhau. Dù vậy, theo ông Thôi Cam, các vấn đề như trên có thể được xử lý trong các phòng thí nghiệm đang nghiên cứu vật liệu graphene và đó chính là “loại vật liệu của hy vọng”.