寒带海洋具有低温、强紫外线、冰雪冻融循环和电化学环境复杂等特点，对海洋工程材料提出了更高的耐腐蚀与防护要求。本文介绍了Fe、Al、Cu、Zn及其合金在寒带海洋大气和海水环境下的腐蚀和防护研究进展，重点分析了低温、大气污染物、紫外辐射、寒带海洋微生物作用下金属材料的腐蚀机制，并从涂层防护技术、牺牲阳极合金设计及金属表面改性技术3个方面介绍了南极和北极地区金属材料的腐蚀防护研究进展。最后，结合寒带海洋环境下金属材料腐蚀与防护研究中所面临的问题及发展趋势，对未来寒带海洋环境金属材料腐蚀与防护研究工作进行展望。

本文聚焦储罐内顶板、底板、罐壁及加热盘管等关键部位，系统分析了各部位对涂层的性能要求，包括热稳定性、抗腐蚀性以及机械性能等，同时需兼顾响应性能。深入探讨本征型、外援型自修复涂层在原油储罐内应用的优缺点及适用性，发现pH与离子双响应微容器因自修复效率高、抗腐蚀性与耐热性佳、响应性好且成本低更具优势，但需优化微胶囊分散与兼容问题。未来需围绕材料配方、制备工艺等进行优化，以推动自修复涂层在原油储罐防护中的应用，保障行业安全与可持续发展。

柔性直流输电系统换流阀水冷系统中，泄漏电流诱发的材料失效问题已成为制约装备可靠性的关键技术瓶颈。本研究从电气工程与材料工程的交叉视角切入，系统论述了实际运行中金属部件腐蚀、均压电极结垢及密封材料老化等典型失效现象，揭示了铝散热器与不锈钢管路在低电导率、高场强环境下的腐蚀行为，阐明腐蚀产物的迁移-沉积致垢机理，为新型电力装备的材料设计与腐蚀防护提供了理论和技术支撑。

蒸汽发生器作为压水堆核电厂一、二回路的关键连接设备，长期承受高温、高压及多相流腐蚀环境，其表面腐蚀问题直接威胁核电站的安全性与经济性。本文综述了蒸汽发生器表面腐蚀机制与防护技术的最新研究进展，讨论了核电厂蒸汽发生器在贮存、运输和运行等过程中的环境因素，分析了影响蒸汽发生器表面发生腐蚀的原因，指出了蒸汽发生器表面的特殊防护需求，详细介绍了相关防护涂料技术的发展现状，旨在为蒸汽发生器表面的腐蚀与防护提供参考。

铅铋共晶(LBE)因其良好的物理性能和化学稳定性，成为铅冷快堆冷却剂的优选材料，但结构材料与高温液态LBE接触会发生性能的退化，而含铝奥氏体不锈钢(AFA)具有优异的耐腐蚀性能和力学性能，在铅冷快堆中具有重要应用前景。本文介绍了AFA钢概况，总结了元素成分、氧浓度和预氧化对AFA钢在液态LBE中腐蚀行为的影响，综述了AFA钢在液态LBE中的力学行为研究，讨论了AFA钢在液态LBE中的腐蚀和脆化机理，提出了当前研究中存在的问题，展望了未来的研究方向。

为探究混凝土配重层对近海海洋环境中的海底管道阴极保护效果的影响，采用稳态恒电位极化、电化学阻抗谱(EIS)和数值模拟计算方法，系统研究了X60裸钢和带混凝土配重层的X60钢在不同盐度(盐度5‰、16.8‰、26.7‰)静态海水和海泥以及2 m/s流动海水的阴极极化行为，并测试了混凝土配重层电阻率，获得了混凝土配重层影响下的管道阴极保护电位分布和牺牲阳极输出电流。结果表明，在5‰、16.8‰、26.7‰盐度的静态海水和海泥中达到-0.85 V (CSE)极化电位时，X60裸钢所需的阴极极化电流密度约为带混凝土配重层的X60钢所需的3.5~8倍。在2 m/s流动海水中，对应电位下带混凝土配重层的X60钢所需的阴极极化电流密度与在静态海水中差异相对较小，流速会明显提升X60裸钢所需的阴极极化电流密度，这与流速增大氧的扩散和破坏钙质沉积层有关，而混凝土配重层阻碍了流速的这种影响。电化学阻抗谱测得的极化电阻的变化与极化电流密度的变化规律一致，同时获得的海水中混凝土配重层电阻率约为对应海水电阻率的70倍，海泥中混凝土配重层电阻率约为对应海泥电阻率的37倍。数值模拟结果显示，混凝土配重层降低阴极极化电流密度使得阴极保护电位负移明显且电位衰减小，混凝土配重层电阻率降低了牺牲阳极的输出电流而使得阴极保护电位稍正移。混凝土配重层对于改善海底管道阴极保护效果作用明显。

Hitec熔盐作为高效传热储热介质，在火电机组灵活性改造中至关重要，其与储罐结构材料Q345R碳钢的动态相容性是决定系统长期可靠性的关键科学问题。本文针对动态工况下腐蚀数据与机理缺失的现状，通过400 ℃、1000 h的动态腐蚀实验，系统阐明了3种工况下(0、1、2 m/s)对Q345R碳钢在Hitec熔盐中腐蚀动力学行为的影响规律与作用机制。定量研究结果表明，材料的年平均腐蚀速率随流速增加而显著提升，分别为18.20 μm/a (静态)、20.64 μm/a (+13.5%)及21.82 μm/a (+19.93%)，建立了该材料体系下腐蚀速率与流速的定量耦合关系。微观结构表征揭示，尽管不同流速条件下的腐蚀产物相组成相同(Fe₂O₃, Fe₃O₄, FeCr₂O₄)，但其形成与演化机制存在本质差异：动态冲刷不仅机械破坏表面氧化层的完整性，导致保护性失效与加速剥落，更显著促进了腐蚀性介质(如氧)向基体内部迁移及关键合金元素Cr的选择性溶出，从而协同加剧了腐蚀进程。本研究从动力学与微观机理层面，构建了Q345R碳钢初期保护性氧化膜形成、中期冲刷主导的膜层破坏与内氧化竞争、后期元素迁移与贫化主导的内腐蚀发展的失效物理模型，为高可靠性熔盐储罐的设计与安全评价提供了理论依据与数据支撑。

基于腐蚀产物的防护性能探究锌基共晶合金镀层切边腐蚀行为。选取纯Zn，以及Zn-3Mg、Zn-5Al和Zn-4Al-3Mg 3种锌基共晶合金镀层作为研究对象，通过浸泡实验和盐雾试验的方法，采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射技术(XRD)等技术分析切边处腐蚀产物物相组成及形貌，采用扫描电化学显微镜(SECM)表征了不同共晶合金镀层切边的微区腐蚀行为。SEM和EDS结果表明，腐蚀产物在切边处的镀层和靠近镀层的钢基体上均有分布，Zn和Zn-3Mg镀层上的腐蚀产物主要为碱式氯化锌(Zn₅(OH)₈Cl₂)，钢基体上的腐蚀产物主要为Zn₅(OH)₈Cl₂和碱式碳酸锌(Zn₅(OH)₆(CO₃)₂·H₂O)；Zn-5Al和Zn-4Al-3Mg镀层其腐蚀产物还存在锌铝层状双金属氢氧化物(Zn₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)。SECM表明实验初期Zn-Al镀层与Zn-Al-Mg镀层的反馈电流相较于Zn镀层高，一段时间后Zn-Al镀层与Zn-Al-Mg镀层的反馈电流低于Zn镀层，在镀层表面和远离镀层一侧的钢基体表面的反馈电流较大，靠近镀层一侧的钢基体表面反馈电流较小，且整体反馈电流和电流凹陷随腐蚀时间而降低。盐雾腐蚀实验显示纯Zn镀层、Zn-Mg镀层、Zn-Al镀层与Zn-Al-Mg镀层切边样品的平均失重速率分别为1.04 × 10^-2、9.88 × 10^-3、5.73 × 10^-3和5.21 × 10^-3 g·m^-1·h^-1。Zn-4Al-3Mg镀层的切边耐腐蚀性最好，其腐蚀产物层结构致密，保护性产物Zn₅(OH)₈Cl₂和Zn₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O的含量较高，起到了协同防护作用，腐蚀产物层良好的防护性能使得Zn-Al-Mg镀层表现出较优的长久耐蚀性能。

Q355钢作为一种高强度钢，广泛应用于海工装备和船舰。其所在的服役环境恶劣，高温、高湿、高盐、强紫外光照使得Q355钢极易发生腐蚀。尤其耦合海水和氯盐砂砾的冲击载荷，关键钢结构将加速失效，甚至出现灾难性事故。澄清实际服役工况下，Q355钢的腐蚀机理对于防腐及冶金工艺开发至关重要，但目前冲刷载荷对多元环境作用下Q355钢的腐蚀加速规律尚不明晰。因此，本研究通过锈层形貌观察与成分测量，采用动电位极化曲线及电化学阻抗表征Q355钢腐蚀动力学，结合加速因子分析，探究冲刷载荷对Q355钢加速腐蚀机理。研究表明：冲刷加快Q355钢腐蚀的主要原因是冲刷载荷损伤基体表面造成缺陷，劣化锈层结构并减弱其自修复能力。冲刷和多元环境耦合影响锈层结构与成分，两者对腐蚀速率影响占比分别为49%和51%。冲刷动态调控阴阳极反应，其中28%的腐蚀电流密度受控于冲刷。综合形貌、成分和电化学结果得出冲刷对Q355钢腐蚀的加速因子为1.28。

通过真空电弧熔炼法制备了NiCrMoNb和NiCoFeCrMoNb合金，并对比探究了两种合金在氩气保护氛围环境下700 ℃熔融氯化盐(24.5NaCl-20.55KCl-54.95MgCl₂ (质量分数，%))中的腐蚀行为及腐蚀机制。研究表明，两种合金均表现出明显的失重现象。在腐蚀初期，由于环境中较高的氧压，两种合金表面均形成不连续的氧化物(MgNiO₂、MgCr₂O₄、MgNb₂O₆和Mg₄Nb₂O₉)；在腐蚀中期，形成连续且较厚的MgO层，这在一定程度上减缓了合金的腐蚀；在腐蚀后期，氯化反应使合金发生明显的活性溶解，导致合金发生明显失重。同时，在NiCrMoNb合金中引入Co和Fe后，合金存在明显的富Nb/Mo相与富Fe/Co/Ni/Cr相，进一步引发电偶腐蚀。在200 h的腐蚀过程中，NiCrMoNb合金的腐蚀过程逐渐由腐蚀离子在氧化膜中的扩散速率控制转变为腐蚀离子在熔盐中的扩散控制，而NiCoFeCrMoNb合金的腐蚀行为相对稳定，腐蚀速率始终只受荷电粒子在氧化膜中的扩散速率所控制。

采用超声辅助提取法制备获得辣木叶提取物(MLE)，并利用傅立叶红外光谱(FTIR)分析了MLE中官能团组成。采用失重分析法、电化学测试法、原子力显微镜(AFM)以及X射线光电子能谱(XPS)等多种技术手段，系统研究了MLE在0.5 mol/L硫酸(H₂SO₄)溶液中对冷轧钢的缓蚀性能。结果表明，在30 ℃下，添加100 mg/L MLE对冷轧钢的缓蚀率可达到90.06%；MLE在冷轧钢表面的吸附遵循Langmuir和Freundlich吸附等温模型，计算得到的标准吸附Gibbs自由能(∆G⁰)的范围为-26.12到-31.86 kJ·mol^-1，表明吸附主要是以物理吸附与化学吸附结合的混合型吸附模式，并证实MLE在30 ℃下具有最佳吸附性能；电化学分析证实MLE是一种混合型抑制剂，其作用机制主要是增大钢/酸界面电荷转移电阻，有效抑制电化学腐蚀过程；MLE的存在会使钢表面粗糙度和亲水度降低；XPS分析则进一步揭示MLE在钢表面形成吸附膜是其发挥缓蚀作用的关键机制，量子化学计算表明MLE中存在的含氧基团作为其活性吸附位点。本研究为高值化利用辣木叶进行工业防腐提供了一种新的思路。

随着电镀锡钢板表面镀锡量降低，其在储存运输过程中的腐蚀问题也逐渐凸显。而表面钝化膜结构及耐蚀性变化直接影响电镀锡板的腐蚀特性。本文采用电化学阻抗谱(EIS)方法，结合X射线光电子能谱(XPS)表征，研究了电镀锡板表面钝化膜结构及其在中性NaCl溶液与酸性NaCl + Na₂SO₃溶液中的耐蚀性随腐蚀时间的演化过程。结果表明，EIS方法可以用于研究电镀锡板表面钝化膜结构表征及其在腐蚀介质中的耐蚀性演化过程。镀锡板表面钝化膜呈现“双层结构”特征，外层富Cr、Sn氧化物，内层富Sn氧化物。镀锡板在NaCl溶液中的EIS响应表现为两个时间常数特征，分别对应于表面钝化膜的双层结构；但在NaCl + Na₂SO₃溶液中观察到的低频域和高频域两个时间常数，分别源自双电层和镀锡板表面残存膜层/新生成的产物层。电镀锡板在NaCl溶液中的耐蚀性较高，表面钝化膜层厚度随腐蚀时长变化并不显著，但在NaCl + Na₂SO₃溶液中，表面钝化膜层却迅速减薄，耐蚀性急剧降低。显然，镀锡钢板钝化膜在酸性溶液中的溶解是耐蚀性降低的主要原因。

为了探究多尺寸的聚多巴胺改性氮化硼(PDA-BN)对环氧树脂复合涂层导热防腐性能的影响，采用PDA对不同尺寸的BN进行改性，研究不同尺寸PDA-BN的配比对环氧复合涂层导热性能确定PDA-BN的尺寸配比，研究最佳配比PDA-BN的添加量对环氧复合涂层导热防腐性能的影响并阐明涂层防护机制。结果表明，不同配比杂化尺寸PDA-BN的添加均能够提升环氧复合涂层的导热性能，PDA-BN₁与PDA-BN₂的最佳配比为5∶1，当添加量为10%时，导热系数可达0.3748 W·m^-1·K^-1。此外，涂层的导热系数随杂化尺寸PDA-BN添加量的增加而增大，添加量较低时(5%~20%)，杂化尺寸PDA-BN在涂层内部均匀分散，能够提高环氧涂层的防护性能。添加量达到30%后，内部出现团聚缺陷，复合涂层的防护性能急剧下降。添加15%杂化尺寸PDA-BN复合涂层具有较大的导热系数(0.4207 W·m^-1·K^-1)和最优的防护性能(在3.5%NaCl溶液中浸泡14 d后，涂层|Z|_{0.01 Hz}保持在1.47 × 10⁹ Ω·cm²)。

研究了铝颜料形貌对有机硅涂层高温失效行为的影响机制。以Ti-6Al-4V合金为基体，制备了未添加铝粉(0F)、添加球形铝粉(2S)和添加片状铝粉(2F)的3种有机硅复合涂层。通过500 ℃热暴露实验，结合拉伸测试、断口形貌分析及微观表征，系统研究了涂层的耐热性能、力学性能与失效行为。结果表明：片状铝粉(2F)通过诱导裂纹多重偏转，提升了涂层的韧性(60.89 kJ/m³，较0F涂层提高65%)，高温下其桥联效应能有效耗散热失配应变能，抑制了贯穿性裂纹的形成，使涂层在100 h热暴露后保持结构完整。相比之下，0F与2S涂层因热应力累积及树脂降解发生严重剥落。研究表明，片状铝粉通过协同增韧机制(裂纹路径延长与桥联效应)可显著提升有机硅涂层在高温下的韧性，这为设计高性能耐热防护涂层提供了基于形貌调控的新策略。

采用慢应变速率拉伸(SSRT)实验和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)探究了预充氢时间(1、6、12和24 h)对X42QS与X65QS两种不同显微组织无缝管钢在10 MPa高压氢环境中氢脆敏感性的影响及机理。结果表明，预充氢时间会显著影响钢氢脆敏感性和断裂机制，且显微组织不同，影响程度和机制也不同。具有珠光体/铁素体组织的X42QS钢组织不均匀且夹杂物数量多，其氢脆敏感性随预充氢时间先快速升高，12 h时达13.70%，后变化逐渐平缓，氢脆机制由短时氢增强局部塑性主导，而长时预充氢则过渡到其与氢致解理的协同作用。具有贝氏体/针状铁素体组织的X65QS钢氢脆敏感性随预充氢时长的延长增长平缓，24 h时仅升至7.0%，氢增强局部塑性机制全程主导，断口始终以韧性断裂形貌为主。综合考虑，预充氢时间以12 h为宜。

受工业污染的海洋上空环境中含有NaCl、Na₂SO₄和水蒸汽等腐蚀介质，这些腐蚀介质会对服役的航空航天飞机热端部件产生协同腐蚀作用。本文借助扫描电子显微镜(SEM)，电子探针(EPMA)和X射线衍射仪(XRD)等测试技术，基于增重变化及腐蚀产物膜微观结构与成分分析结果，探讨了600 ℃ Na₂SO₄，NaCl沉积盐环境下Ti60合金的腐蚀行为。结果表明，两种环境下整个腐蚀过程受扩散控制。NaCl和Na₂SO₄沉积盐的存在加速了Ti60合金的腐蚀过程。在Na₂SO₄盐雾环境，腐蚀产物主要由TiO₂、Ti(SO₄)₂和Na₂TiO₃组成。在75% (质量分数) Na₂SO₄ + 25% (质量分数) NaCl盐雾环境，观察到明显的晶间腐蚀，腐蚀产物由Na₂TiO₃和TiO₂组成。Ti60合金在600 ℃的75%Na₂SO₄ + 25%NaCl盐雾环境中受氧化、氯化和硫化三者协同影响。

采用失重法、动电位极化曲线法、表面技术等综合表征手段，系统探究了迷迭香提取物(RWE)对冷轧钢在0.10 mol·L^-1二氯乙酸(DCA)溶液中的缓蚀作用机制。研究表明：20 ℃时，50 mg·L^-1 RWE缓蚀率可达94.86%，缓蚀性能呈现显著的质量浓度正效应和温度负效应。且RWE在冷轧钢表面遵循以物理吸附为主导的混合吸附机制，其低温(20~40 ℃)吸附过程符合Langmuir等温模型，而高温(50 ℃)条件下更符合Temkin等温模型。缓蚀系统中的腐蚀速率变化模式既符合Arrhenius方程，也符合过渡态理论，其表观活化能E_a、指前因子A、活化焓ΔH及活化熵ΔS均呈现上升趋势。根据动态电位极化曲线的分析结果，RWE被证实是一种混合型的缓蚀剂，它能有效阻滞金属阳极的溶解过程，并同时抑制阴极发生的析氢反应。结合XPS表面分析证实，RWE分子可通过在金属表面构建有机吸附膜层，有效抑制腐蚀反应。用液相色谱-高分辨质谱联用(LC-MS)分析计算表明，RWE含有的迷迭香酸、茉莉酸磺酸酯等活性物质，这些组分中含有苯环、O/N杂环和-OH等活性官能团，其能够通过物理或者化学吸附作用于冷轧钢表面。RWE在DCA溶液中具有较好的缓蚀性能和吸附性能，是传统缓蚀剂的优良替代品，具有良好的经济和环境价值。

基于国内西部某油田高温高压、高矿化度、高Ca²⁺浓度地层水且含O₂-CO₂气驱受效井工况，采用高温高压腐蚀浸泡实验以及电化学测试系统，研究了C110钢在不同氧分压(0~0.4 MPa)环境下的腐蚀产物演变及腐蚀行为。结果表明：随着氧分压增加，C110钢的均匀腐蚀速率从0.59 mm/a显著增加至3.56 mm/a，局部腐蚀程度加剧。在单独CO₂环境下，C110钢表面形成具有一定保护作用的高电阻复合产物膜(内层FeCO₃和外层CaCO₃)，腐蚀电流密度较小；在O₂-CO₂共存条件下，腐蚀产物膜内开始生成FeO(OH)及Fe₂O₃，且在高氧分压(P{}_{{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}} = 0.4 MPa)条件下，腐蚀产物膜由表及里由疏松多孔的Fe₂O₃、弥散分布Fe₂O₃的CaCO₃层及少量不连续的FeCO₃组成，导致产物膜电阻急剧下降，腐蚀电流密度升高。此外，Fe₂O₃的生成可促进CaCO₃沉淀，在溶解氧和高浓度Ca²⁺的协同作用下，FeCO₃保护膜减少，CaCO₃呈现内向/外向两种生长模式，且Ca²⁺耦合Cl^-加剧局部腐蚀。本研究为高矿化度、高Ca²⁺浓度及O₂-CO₂共存工况下C110钢的腐蚀机理提供了一定的理论依据，并为苛刻工况受效井管柱腐蚀防护设计提供了重要参考。

海洋环境含有丰富的C源、N源及维生素等营养物质，促进微生物在船体钢材表面附着形成生物膜并诱发微生物腐蚀，加速构件的腐蚀失效。为探明海洋典型细菌—硫酸盐还原菌(SRB)对AH36船体钢腐蚀行为的影响，本研究通过腐蚀失重计算、微观形貌分析及电化学测试等技术手段系统研究了AH36船体钢的腐蚀行为及腐蚀机制。结果表明，SRB作用下30 d的腐蚀失重速率约为无菌体系的5倍左右，试样表面生成了FeS并伴有显著的局部腐蚀坑。电化学测试结果显示，SRB体系低频阻抗模值和极化电阻值显著降低，腐蚀电流密度为5.01 × 10^-5 A·cm^-2，约为无菌体系的10倍。研究表明，SRB通过生物阴极催化硫酸盐还原、促进阴极去极化及在生物膜下形成的浓差电池，显著加速了阳极的溶解，这都揭示了其在海洋腐蚀过程中的关键作用。

页岩气生产过程中CO₂腐蚀和硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀问题显著，传统有机缓蚀剂和杀菌剂对环境不友好。为开发绿色缓蚀抑菌剂，以旱莲草为原料，采用超声辅助乙醇萃取制备提取物，通过电化学测试法、失重实验、绝迹稀释法以及表面分析技术对其在20#钢表面的缓蚀性能和抑菌性能进行研究，通过FTIR和XPS对其官能团进行表征。结果表明，在35 ℃、提取物体积比为5%时，缓蚀率达到94.31%；随着体积比增加，对SRB的抑菌效果越好。提取物在钢片表面符合Langmuir吸附模型。提取物中的槲皮素、旱莲苷A等成分吸附在金属表面，形成致密保护膜。量子化学计算结果表明槲皮素的吸附性能比旱莲苷A和豆甾醇优异。此外，提取物中的黄酮类化合物与蛋白质结合使之变性实现抑菌。旱莲草提取物具有作为缓蚀抑菌双效药剂的应用潜力。

通过1,10-二溴癸烷与1-丙基-2-甲基咪唑的取代反应，成功制备双子型咪唑基离子液体[C₂(Bim)₁₀]Br₂。经红外光谱、核磁共振氢谱及热重分析证实，其分子结构完整且热稳定性良好。采用静态失重法、电化学分析及失重后表面表征等手段，系统探究该离子液体在1 mol/L HCl溶液中对N80钢的缓蚀行为。结果表明，缓蚀剂浓度为50 mg/L时，缓蚀效率达70%以上；随浓度升高，缓蚀效率逐步提升，200 mg/L时达90%并趋于稳定。[C₂(Bim)₁₀]Br₂可同时作用于阳极与阴极反应，全面抑制腐蚀过程，属于混合型缓蚀剂。添加缓蚀剂后，N80钢腐蚀显著减轻，接触角增大，且X射线光电子能谱中出现Fe—N键特征峰，揭示咪唑环N 原子与N80钢试片表面的Fe形成化学配位吸附。分子模拟表明该缓蚀剂通过窄能隙(4.955 eV)促进电子转移，优先平行吸附于Fe表面(1.79 nm)，依靠van der Waals力形成稳定保护层，有效阻隔腐蚀介质，展现出优异的缓蚀性能。

通过室内埋片腐蚀实验研究了Zn在不同模拟地下海水含量土壤中的腐蚀行为。采用SEM和XRD分析了腐蚀产物形貌和物相组成，基于灰色关联度和相关性分析探究了Zn在添加3.5%NaCl溶液的土壤中与天然海水的土壤中腐蚀数据的关联性。结果表明，盐碱土中在含去离子水、3.5%NaCl溶液以及天然海水量均低于20%时Zn的腐蚀速率随土壤中溶液含量增加而增加，在含去离子水、3.5%NaCl溶液以及天然海水量均为20%时达到峰值分别为0.121，1.094和1.152 g·cm^-2·a^-1，在含去离子水、3.5%NaCl溶液以及天然海水量均高于20%时随各自溶液含量增加而减小；Zn在3.5%NaCl溶液与天然海水含量均为10%~50%的土壤中的腐蚀产物疏松，保护性差，其腐蚀产物主要为ZnO、Zn(OH)₂和Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O，在添加天然海水的土壤中腐蚀产物还有少量ZnS。Zn在上述两种土壤中随着NaCl溶液与海水含量增加，腐蚀形态均由局部腐蚀转变为全面腐蚀。Zn在上述两种土壤中腐蚀数据之间具有较高灰色关联度γ (0.683~0.869)和较强相关性(R² = 0.989)，实验室采用3.5%NaCl溶液模拟海水加入土壤中可预测沿海地区金属土壤腐蚀行为。

针对A588耐候钢在极寒大气环境中暴露12个月后的腐蚀行为进行了系统研究。通过腐蚀失重法测得其年腐蚀速率为11.0  μm/a。SEM观察显示锈层存在裂纹和多孔结构，正面腐蚀程度高于背面。EDS分析表明Cl广泛分布，正面Cl^-富集更明显。XRD结果表明腐蚀产物主要由β-FeOOH、γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe₃O₄/γ-Fe₂O₃组成，β-FeOOH占比最高，α/γ*保护性指数较低。Raman光谱揭示锈层物相分层特征显著，α-FeOOH富集于内层，γ-FeOOH主要分布于外层。多种表征结果表明，A588钢在极寒环境下形成的锈层结构存在裂纹和分层现象，影响其长期防护效果。

针对油气田开发过程中金属管道在聚合物驱油技术环境下因腐蚀引发的安全隐患问题，系统探究了超声波与聚合物缓蚀剂协同作用对20#碳钢在聚丙烯酰胺介质中腐蚀行为的影响机制。目前研究多局限于聚驱采油或超声波的单因素作用分析，而超声波与聚合物协同调控金属腐蚀行为的机制尚不明确。该实验研究了超声波调控下聚合物缓蚀剂对20#碳钢在聚丙烯酰胺介质中腐蚀行为的影响机理；采用动电位极化测试、电化学阻抗谱(EIS)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段，研究了不同超声功率(0%~100%)对聚丙烯酰胺溶液流变特性及金属电化学腐蚀行为的作用规律。实验结果表明，当超声功率为25%P时缓蚀效果最优，腐蚀电流密度显著降低。超声的空化效应降低溶液粘度、抑制阴极氧还原反应进程、调控金属阳极溶解及促进非导电腐蚀产物的生成。该研究为油气输送管道腐蚀防护提供了新的技术思路，对延长管线服役寿命具有重要工程意义。

以入侵水生植物凤眼莲为原料，通过回流提取法制备凤眼莲提取物(ECE)，综合采用电化学、失重法、表面形貌表征和溶液理化性质分析ECE作为环境友好型缓蚀剂对冷轧钢在0.1 mol·L^-1 Cl₂CHCOOH中的缓蚀性能。结果表明，在30 ℃时100 mg·L^-1的ECE溶液达到最大缓蚀效率91.8%，ECE在冷轧钢表面的吸附遵循物理和化学混合吸附机制，且符合Langmuir等温吸附模型。动电位极化曲线显示为同时抑制阴极和阳极反应，其机理遵循“几何覆盖效应”。Nyquist图呈现着随着ECE浓度增大容抗弧增大，同时极化电阻(R_p)增大5~9.5倍。微观形貌表征表明ECE负载后腐蚀大幅减缓；表面张力(σ)测试表明，ECE的加入使界面张力减小。理论计算结果显示，质子化后的分子自由体积分数(FFV)存在着上升趋势，导致质子化后分子的吸附产生减弱作用，从分子层面揭示分子结构对缓蚀性能的影响。

为了探究Nb对镍基堆焊成型及耐腐蚀性能的影响，本文模拟了垃圾焚烧炉气氛中的高温腐蚀环境，研究了NiCrMo:xNb (x = 0/3.6%，质量分数)堆焊层在N₂-CO₂ (29.8 mg/L)-O₂ (23.4 mg/L)-HCl (3.53 mg/L)混合气氛中、800 ℃下的高温腐蚀行为。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、Cl腐蚀和电化学腐蚀测试，结合JMatPro软件计算模拟，分析了Nb对镍基合金堆焊层微观结构、熔点和流动性和耐蚀性能的影响。结果表明，Nb的加入可以降低合金熔点，细化晶粒，改善合金流动性。但无Nb条件下制备的堆焊合金展现出更好的耐腐蚀性能，NiCrMo-0Nb合金在含O、Cl腐蚀气氛中腐蚀增重为0.0143 mg/cm²，而NiCrMo-3.6Nb合金为0.0520 mg/cm²。此外，降低Nb含量可显著减少生产成本，所以对于高性价比需求的应用场景中，无Nb的镍基合金可以作为一种潜在经济高效的使用材料。

氧化物弥散强化(ODS)钢作为聚变堆新型液态包层候选结构材料，在聚变堆长达数十年服役期间，其与高温液态Li-Pb之间的腐蚀不可避免，所引起的材料性能退化很可能导致设备失效，因此有必要开展ODS钢与高温液态Li-Pb之间的腐蚀相容性研究。本文利用自主研制的液态金属旋转腐蚀装置，对粉末冶金型ODS钢在500 ℃高温液态Li-Pb中分别开展了2000、4000和6000 h的腐蚀实验，通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、深度敏感压痕技术(DSI)等技术手段分析了样品的微观形貌、物相成分及力学性能变化。结果表明，ODS的失重率随时间增长而增加，力学性能随时间增长有所下降，腐蚀过程以Fe、Cr等金属元素的溶解扩散为主。研究结果可为评估ODS钢在液态Li-Pb环境中的服役性能提供重要参考。

针对电缆接头中两种典型的金属/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)界面，通过阶梯递增电流法-析氢实验系统研究其产氢电流密度阈值、产氢速率和饱和产氢浓度的析氢特性，以及开路电位、电化学阻抗和Tafel曲线等电化学性质，并详细揭示了自由基在加剧金属材料析氢腐蚀中的作用机制。通过自由基淬灭实验和电子顺磁共振测试，确定了在电化学析氢腐蚀过程中主要的自由基为氢自由基(\cdotH)和羟基自由基(\cdotOH)。电缆接头产氢过程中，\cdotH是生成氢分子的关键中间体，直接影响H₂生成的速率；\cdotOH主要通过电流与水或OH^-反应生成，能够显著加剧金属的腐蚀过程。

对赤道高温海域及极地低温海域与我国近海海域的海水温度、盐度、溶解氧含量和pH值等与材料腐蚀强相关的环境因素规律特征进行了对比分析，结合T2铜合金的腐蚀速率数据以及海水环境因素数据，采用灰关联分析方法对极端海域及我国近海海域的海水腐蚀性进行了计算，基于计算结果对极端海域海水腐蚀性进行了对比研究，结果表明，对T2铜合金来说，赤道高温海域海水腐蚀性最强，温度是主要影响因素。

为研究锌粉形态对溶剂型富锌涂层阴极保护性能及机理的影响，制备了片锌取代比分别为0%、20%、100%的涂层样品。采用3.5%NaCl溶液浸泡开路电位(OCP)监测、盐雾试验和电化学阻抗谱(EIS)进行分析。结果表明：20%片锌取代比的涂层阴极保护效果最佳，其阴极保护时间显著提升。片状锌粉的加入可增强涂层的屏蔽性能，提高锌粉搭接率，增加涂层内有效电连接数量，从而延长阴极保护时间。