微型pH电化学传感器被广泛应用于界面局部pH值在线监测。本文简要介绍了近年来pH电化学传感器的研究进展，重点阐述了如何结合不同微区扫描探针技术的电位响应模式，应用于界面微区pH值分布的监测，并简要介绍了本课题组在界面微区pH电化学传感器方面的研究工作，展望其在腐蚀界面微区领域的应用前景。

生物污损是海洋工程材料在服役过程中面临的重要问题之一，因此开发高效、环保的新型防污材料具有重要意义。铋系半导体材料是近年来广受关注的一类新型光催化剂，因其具有独特的结构和合适的禁带宽度，而表现出了良好的可见光催化性能，在海洋防污领域有巨大的应用前景。本文从铋系可见光催化防污材料和作用机理的角度，阐述了近年来在铋系半导体材料体系方面的研究进展。作为一种新型的防污材料，基于铋系半导体材料的可见光催化防污技术有望在海洋防污领域中提供一种新的策略。

硫酸盐还原菌 (SRB) 是腐蚀性最强，也是研究最广泛的腐蚀微生物，广泛存在于海洋环境中。SRB的状态与其参与的腐蚀过程密切相关，而SRB状态的快速测定仍是一大难题。SRB种群浓度和代谢活性的快速、准确测定，能够为揭示SRB在腐蚀过程中的作用机理，实现微生物腐蚀状态监测提供理论依据和指导。本文将简要介绍本课题组在SRB种群浓度和代谢活性检测的研究进展，阐述各类方法的优缺点、适用条件及检测性能，为后续SRB状态检测方法的发展及实用化提供参考。

热障涂层能显著提高航空发动机的效率和推重比，具备保护关键热端部件 (例如涡轮叶片) 能力而获得广泛运用，其构成一般由外表面的陶瓷隔热层和抗高温氧化的中间粘接层组成。在热障涂层体系中，粘接层抗高温氧化性能的好坏直接决定了热障涂层体系的服役性能和寿命，因此受到相关研究者的关注。金属Pt改性的粘接层具有优异的抗高温氧化和热腐蚀综合性能，特别是表面生成的连续致密Al₂O₃氧化膜抗剥落性强，是高温防护金属粘结层的优选方案。本文重点介绍了Pt改性MCrAlY粘接层和Pt改性铝化物涂层的研究现状和进展，并且论述了制备方法与原理及其特点，对先进Pt改性粘接层的发展趋势进行了展望。

生物磨蚀是机械摩擦磨损与电化学腐蚀在生物环境中的耦合作用。由于材料或部件的服役环境中存在着生物大分子和细胞组织，因此生物磨蚀比一般的磨蚀机理更加复杂。生物磨蚀影响最明显的两个应用是人工关节植入体和人工牙种植体。本文综述了目前关于磨蚀的研究进展，并着重总结了生物磨蚀机理的研究和生物磨蚀对材料界面和表面的影响。对于磨蚀来说，摩擦磨损与腐蚀的交互作用是研究的核心，这两个分量不能孤立的进行研究。并且对于生物磨蚀、蛋白质的吸附、磨蚀对蛋白质的影响以及摩擦膜的生成机理等，都有待深入系统的研究。本文在对生物磨蚀总结的基础上，提出该领域未来的发展方向和前景。

以低软化点的硼硅酸盐搪瓷作为粘结相，制备了金属搪瓷高温防护涂层，并研究了涂层的抗热震剥落行为。结果表明，硼硅酸盐搪瓷中含有SiO₂的比例越高，搪瓷软化点越高。在硼硅比为0.6 (质量分数) 时，该搪瓷软化温度高于750 ℃。热震结果显示，含20%镍颗粒的金属搪瓷复合涂层抗热震性能优异，热震30次后涂层表面完好；而无金属颗粒添加或者金属含量过高 (40%) 时，热震条件下搪瓷涂层易开裂剥落。

利用透射电子显微镜 (TEM) 对FeCr₁₅Ni₁₅单晶在600 ℃下形成的氧化膜进行了系统的研究。结果表明，氧化膜分为内外两层，膜厚为4~6 μm。膜内层为富Fe、Cr的尖晶石氧化物，膜外层为富Fe、Ni的尖晶石氧化物。氧化膜内层具有晶体学面的各向异性，氧化膜沿着富Ni基体大量的 (111) 面外延生长，[110]_基体//[110]_氧化膜，(111)_基体//(111)_氧化膜。内层氧化膜的外侧区域较内侧区域氧化更充分，存在大量的面缺陷和Kirkendall效应留下的空洞，成为膜最疏松的区域。外层尖晶石氧化膜较为致密。

通过磁控溅射技术制备了CrN薄膜，使用X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM) 等方法研究了N₂分压、溅射功率以及夹杂物数量对CrN薄膜结构、成分、耐蚀性能的影响。结果表明，提高N₂分压能增加CrN相的含量，且CrN基体有明显的 (111) 和 (200) 面取向；降低溅射功率有利于使更多的Cr参与反应，生成更多的CrN。此外，夹杂物数量对薄膜质量有重大影响，夹杂物处不易镀上膜导致其耐蚀性明显下降。

以2195铝锂合金为研究对象，研究了硫酸阳极氧化技术中硫酸浓度、氧化电压和氧化时间对新型铝锂合金阳极氧化膜的微观形貌、厚度和耐腐蚀性影响，并确定了合适的制膜工艺。利用扫描电镜分析氧化膜的表面微观形貌和厚度，利用电化学工作站评估氧化膜的耐腐蚀性能，并对其腐蚀机理进行探究。结果表明：随着硫酸浓度的增加，氧化膜成膜速率先增加后减少；随着氧化电压的增加，氧化膜的电压增加，氧化膜膜厚依次增加，但是当电压过高时，会发生“起灰”现象；随着氧化时间的增加，氧化膜的厚度依次增加，当氧化时间达到30 min后，氧化膜成膜速率增加；当硫酸浓度为180~200 g/L，温度为14 ℃，氧化电压为14 V，氧化时间为50 min时，氧化膜具有最好的耐腐蚀性。

通过不同应力 (0%σ_0.2，30%σ_0.2，60%σ_0.2，90%σ_0.2和103%σ_0.2) 加载条件下的短时间浸泡实验和原位电化学测试，研究了应力加载对2297铝锂合金在3.5% (质量分数) NaCl溶液中点蚀行为的影响。结合2297铝锂合金初始及塑性变形后的微观结构表征，探讨了应力加载对其腐蚀行为影响的机制。结果表明，塑性变形后，2297铝锂合金中原始存在的粗大AlCuMnFe金属间化合物颗粒变得细小而分散，晶粒内部产生了位错堆积而形成的位错墙。点蚀主要发生在AlCuMnFe金属间化合物颗粒的周围，晶面滑移、位错缠结等晶体缺陷也会成为腐蚀形核位置。应力载荷的增加 (由0%σ_0.2~103%σ_0.2) 导致腐蚀电位负移，腐蚀电流密度增加，电荷转移电阻减小，应力水平达到塑性应力范围时变化更加明显。

研究了激光表面改性对超级13Cr不锈钢油管组织和耐蚀性能的影响。结果表明，采用200 W激光功率、5 mm/s扫描速率可在超级13Cr不锈钢表面获得厚度为200 μm的熔凝层，熔凝层与不锈钢基体之间存在厚600 μm的过渡层。激光熔凝层与过渡层均为马氏体组织，不锈钢基体为马氏体+奥氏体组织。熔凝层的硬度为410 HV，比基体硬度提高约25%；过渡层硬度为360~400 HV。与熔凝层和基体相比，过渡层的钝化区最宽、维钝电流密度最小且具有更高的点蚀电位和Kelvin电位。熔凝层的焊道界面处对局部腐蚀较为敏感。激光表面熔凝方法能显著提高超级13Cr不锈钢的表面硬度，超级13Cr耐腐蚀性能顺序为过渡层＞基体＞熔凝层，激光表面改性可在超级13Cr油管表面获得具有高耐蚀性的过渡层。

报道了利用电化学沉积直接在AZ31镁合金基底上制备镁铝层状双氢氧化物 (MgAl-LDH) 的方法。通过XRD，FT-IR，SEM，EIS和Tafel极化曲线表征涂层的表面形貌和耐腐蚀性能。结果表明，与镁合金基体相比，优化工艺下制得的涂层在3.5% (质量分数) NaCl溶液中具有良好的耐腐蚀性，可以有效地保护镁合金免受腐蚀。涂层的阻抗模值相比于镁合金基体增加了2个数量级，自腐蚀电位提高了0.96 V，腐蚀电流密度降低了3个数量级。结果显示通过简单的电化学沉积可以在镁合金表面形成具有良好耐腐蚀性能的MgAl-LDH涂层。

利用高功率半导体激光器在Q235碳钢基体上制备镍基合金熔覆层，并分析了熔覆层的微观组织及组分。采用自制管流式冲刷腐蚀试验机对所获熔覆层进行冲刷腐蚀实验，研究了冲刷角度和固相颗粒对熔覆层冲刷腐蚀行为的影响规律。结果表明，镍基激光熔覆层微观组织均匀，缺陷较少。熔覆层的腐蚀行为受流体正应力和切应力协同效应的影响较大。除此之外，固相颗粒的加入进一步降低了熔覆层的耐蚀性。