本文以有机涂层电性质为理论基础，总结了有机涂层体系在不同失效阶段的电化学阻抗谱特征及对应的等效电路模型，建立了“阻抗特征-失效阶段-等效电路”的关联体系；其次，基于等效电路模型拟合得到的涂层电阻、电容等关键参数，建立了涂层电容与介质在有机涂层中扩散系数之间的关系式，提出了涂层孔隙率计算方法和腐蚀介质扩散至涂层/金属基材界面引起的腐蚀面积计算公式，实现了涂层防护性能的量化评估。同时，介绍了采用图解法，获得阻抗谱特征参数，对不同有机涂层体系的耐蚀性能进行高效比较与排序的方法；结合阻抗谱拟合参数，深入分析了有机涂层体系失效过程中辐射作用与腐蚀之间的协同效应机制，构建了加速试验与自然大气暴晒之间的当量关系模型。最后，探讨了电化学阻抗谱在有机涂层体系研究中应用的注意事项和局限性及对应的解决之策。

海洋环境下铝合金运动部件会同时遭受腐蚀和磨损破坏，二者协同作用会大大加速损伤速度。压力载荷、运动速率、湿度、外加电位、溶液的pH值等因素对铝合金腐蚀磨损影响显著，本文综述了上述因素对服役于海洋环境下的铝合金腐蚀磨损行为和机制影响，对合金化、阳极氧化、喷涂、缓蚀剂等防护方法在铝合金腐蚀磨损中的应用进行了分析总结，着重阐述了各种防护方法对铝合金耐磨和耐蚀的提升作用。最后，对未来铝合金腐蚀磨损的研究以及防护方法进行了展望。

金属有机框架材料(MOFs)因其独特的结构和性能，近年来在防腐蚀领域的研究备受关注。然而，MOFs在实际应用中仍面临诸多问题，如稳定性不足、缓蚀机理不明确以及大规模制备困难等。本文综述了近年来MOFs作为防腐蚀材料的研究进展，重点探讨了其在不同环境下的缓蚀性能及制备方法，揭示了影响MOFs在防腐蚀领域使用的关键因素，包括其孔径、表面化学性质以及金属节点的选择等。最后展望了MOFs作为防腐蚀材料在未来的研究方向，为其后续研究提供有益的参考与指引。

聚焦于扫描振动电极技术(SVET)在缓蚀剂研究领域的应用，阐述了SVET的基本原理，梳理了SVET在缓蚀剂作用机制探究、性能评估及新型缓蚀剂开发等方面的应用进展。在作用机制探究方面，SVET能够实时监测缓蚀剂作用下金属表面的离子电流分布与变化，直观展现缓蚀剂对腐蚀电化学反应的抑制过程，为深入理解缓蚀机理提供关键数据支持。在性能评估方面，SVET可量化缓蚀效率，精准对比不同缓蚀剂效果。在新型缓蚀剂研发方面，SVET测试有助于筛选缓蚀剂有效成分、优化配方。并对SVET未来发展方向和应用前景进行了展望。

微生物引发的腐蚀是造成油气管道材料破坏和失效的重要原因，管线运行环境中微生物种类众多，探究管道表层和垢下多种微生物共存时的腐蚀机理成为未来应对管道微生物腐蚀的一种重要途径。基于文献调研，综述了国内外微生物腐蚀研究进展，归纳了管道外表层及垢下腐蚀性微生物的腐蚀机理，分析了硫酸盐还原菌与其他细菌共存时的复合微生物研究进展，并探讨了微生物腐蚀的关键影响因素，结合技术发展对未来研究方向进行了展望。本文系统分析了单一微生物及混合微生物腐蚀机理的研究现状与应用，从3个方面对MIC未来的研究方向进行展望，以期为管道微生物防护技术的工程应用提供借鉴。

核乏燃料后处理设备长期暴露于高温浓硝酸环境，且过程中产生的Mn²⁺可能影响关键不锈钢结构材料的腐蚀行为。本文系统研究了温度(60 ℃至沸腾)、硝酸浓度(3~6 mol/L)及Mn²⁺浓度(0.1~10 g/L)三因素及其交互作用对304L和C25两种奥氏体不锈钢腐蚀行为的影响。通过电化学测试、浸泡实验、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析，并结合响应曲面法(RSM)建立预测模型。结果表明，温度与硝酸浓度是控制腐蚀行为的最主导因素，其升高显著加速阴极反应，导致腐蚀电流密度(I_corr)增大、极化电阻(R_p)降低；Mn²⁺离子作为次要促进因素，主要通过削弱钝化膜稳定性(尤其在中低酸度环境下)加剧腐蚀。XPS分析表明，高浓度Mn²⁺会导致304L不锈钢表面Fe含量降低、Cr氧化物富集。材料对比显示，C25不锈钢因更高的Cr、Ni含量及更低的杂质元素，在所有条件下均表现出优于304L不锈钢的耐蚀性。RSM模型成功量化了各因素及其交互作用的影响，确认影响显著性顺序为：温度>硝酸浓度≫ Mn²⁺浓度。本研究为后处理设备的选材优化与工艺参数安全窗口的确定提供了重要理论依据和数据支撑。

利用慢应变速率拉伸试验结合电化学测试技术，比较研究了静水压力对铸造和锻造Ti-6Al-4V合金的应力腐蚀敏感性影响与电化学行为，并结合扫描电镜的EBSD技术对应力腐蚀机理进行分析和探讨。结果表明，在高静水压力和拉伸应力共同作用下两种钛合金钝化膜都会发生由致密向多孔态的转变，铸造钛合金的钝化膜质量和耐蚀性均低于锻造钛合金。高静水压下，拉伸产生的位错运动导致铸造Ti-6Al-4V合金的原始β晶界处出现应力集中，而偏析缺陷的存在导致该处钝化膜优先破损，枝晶处裂纹萌生并沿层间扩展，应力腐蚀敏感性高。锻造Ti-6Al-4V合金具有等轴的组织和相对致密的钝化膜，应力腐蚀敏感性则较低。

醋酸钠水合盐因其相变储能密度大、具备合适的熔点而被广泛应用于热水器储热系统之中，但这可能造成换热系统中Cu管腐蚀并引起换热器件寿命缩短。因此，研究相变材料服役环境下Cu管的腐蚀行为，预测服役寿命十分必要。通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射分析模拟实际工况下运行不同时间后热水器整机内部不同部位换热器Cu管微观形貌和腐蚀产物类型；通过共聚焦电镜评价腐蚀坑形貌深度；并进一步利用回归模型对不同部位换热器Cu管使用寿命进行预测。Cu直管、弯管、焊接区域的腐蚀为以孔蚀为主的局部腐蚀。其中，Cu弯管出现由拉压应力引起的微裂纹，其腐蚀程度比Cu直管严重，预测会在31 a后锈穿失效。Cu焊管伴随焊接引起的热裂纹和P的偏析，腐蚀最为严重，预测35 a后锈穿失效。这为热水器内部Cu构件的腐蚀与防护提供了进一步的参考信息。

针对海洋环境中设备长期服役所面临的腐蚀与微生物污损双重威胁，本文设计并制备了一种功能化MoS₂协同环氧基复合防护涂层。通过硅烷偶联剂(KH550)对MoS₂进行表面功能化改性，使其在环氧改性有机硅乳液与丙烯酸树脂混合体系中实现均匀分散。系统研究了MoS₂添加量对涂层形貌结构、电化学性能及对硫酸盐还原菌抑菌性能的影响。结果表明，5‰ (质量分数)改性MoS₂添加显著提升了涂层致密性与均匀性，腐蚀电流密度降低至1.74 × 10^-10 A/cm²，腐蚀速率降低至2.0167 × 10^-6 mm/a，展现出最优耐蚀效果；同时，其对硫酸盐还原菌的抑菌效率达96.2%，通过破坏生物膜结构，实现持续抗菌作用。研究表明，功能化MoS₂可在复合涂层中协同发挥屏障效应与抗菌活性，为高性能海洋防护材料的开发提供了理论基础和实践依据。

高温气冷堆(HTGRs)及钠冷快堆(SFRs)等四代核电机组直流蒸发器的给水处理方式均为还原性全挥发处理[AVT(R)]，该处理方式容易引发构件的流动加速腐蚀，导致传热管节流阀堵塞等问题。水化学加氧处理是解决节流阀堵塞问题的有效方式，然而水介质溶解氧含量的提高是否影响构件的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性，需要进一步验证。本文以四代核电直流蒸发器蒸发段使用的T22钢为研究对象，通过慢应变速率拉伸实验(SSRT)，评估了其在还原性全挥发处理工况、氧化性全挥发处理[AVT(O)]工况和加氧处理(OT)工况下的SCC行为。结果表明，水环境中溶解氧浓度的增加不会显著改变T22钢的氧化行为。氧化性全挥发处理或加氧处理，不会提升T22钢的应力腐蚀敏感性。本文为解决节流阀沉积问题提供了技术依据，为四代核电蒸汽发生器给水水化学参数的调整提供了参考。

为研究流动海水条件下管道内碳钢的阴极极化行为，本文构建了闭式循环试验系统，并结合电化学测试与CFD模拟，对不同位置及极化电位下的电化学特性进行分析。结果表明，极化电位变化时，弯头与直管段的电流密度趋势一致，但弯头中部最易腐蚀，且外弯侧所需保护电流密度显著高于内弯侧。弯头容抗弧半径沿流动方向呈先增大后减小趋势，与电流密度变化规律相符。表面与XPS分析显示，在-1.2 V极化电位下沉积层以致密的Mg(OH)₂为主，增强保护作用但增加电流消耗，与阴极反应向析氢反应转变相关。数值模拟进一步表明，近壁面径向速度与电流密度高度相关，可作为衡量流动影响的关键参数。基于此，建立了电流密度与径向速度关系模型，为流动海水环境下阴极保护系统设计与评价提供参考。

功能化的氧化石墨烯(GO)复合材料作为填料，有助于提升有机涂层在海洋环境中的服役寿命。但这些材料的合成方法往往都涉及到有毒试剂使用和高能量消耗，既增加了成本又限制了其实际应用性。对此，通过在室温水溶液中实现铈基金属有机框架(CeMOF)在GO表面的原位生长，制得了GO-CeMOF复合材料，并将其作为填料，制备了GO-CeMOF-EP复合涂层。结果表明，CeMOF在GO纳米片上分布均匀，能显著抑制GO纳米片的团聚与堆叠。GO-CeMOF-EP涂层截面形貌分布均一、涂层致密，展现出最高的界面结合力(4.56 MPa)和最低的吸水率(0.73%)。在模拟海水溶液中浸泡60 d后，GO-CeMOF-EP涂层的Z_{f = 0.01 Hz}值为1.0 × 10⁹ Ω·cm²，分别较EP (4.8 × 10⁷ Ω·cm²)和GO-EP (1.0 × 10⁸ Ω·cm²)涂层高出20.8倍和10.0倍。剥离涂层后，Q235钢基体表面无明显腐蚀，进一步验证了复合涂层长效、可靠的腐蚀防护性能。可以预测，这种高效、简单的涂料设计策略有望提高涂料的防护性能，延长金属装备在恶劣海洋环境中的使用寿命。

采用电化学充氢方法对X65钢母材及焊缝进行预充氢处理。通过排油集气法结合扫描电镜(SEM)观察，研究了母材和焊缝在氢捕获量上的差异及其对表面微观形貌的影响。采用慢应变速率拉伸和电化学测试技术研究了充氢对母材和焊缝力学性能及耐蚀性的影响机制。结果表明：随充氢电流密度增加，母材和焊缝氢捕获量和氢鼓泡数量均呈递增趋势；当充氢电流密度为10 A/cm²时，焊缝的氢脆敏感性大于母材，而当充氢电流密度达到25 A/cm²及以上时，母材的氢脆敏感性反超焊缝。氢对位错存在钉扎作用，焊缝氢捕获量较高，这一方面错位阻碍位错迁移，导致其抗塑性变形能力增加；另一方面也增加了晶体缺陷密度，导致其耐蚀性小于母材。

刺激响应型防腐涂层通过将纳米容器分散于主体涂层中实现自修复功能，存在腐蚀后的修复特性。本文以SiO₂壳保护热解法制备的中空结构Co-N-C作为催化剂，将其引入环氧涂层体系研发了一种新型纳米催化防腐涂层。Co-N-C纳米催化剂的氧还原反应半波电位达0.89 V，展现出优异的催化活性。将该催化剂引入环氧涂层后，涂层体系的防腐性能显著增强。在氧饱和的3.5% (质量分数) NaCl溶液中浸泡60 d后，涂层仍保持完整，基体金属无明显腐蚀迹象，防护性能显著优于纯环氧涂层。性能的提升主要归因于催化剂的催化耗氧机制，该机制有效延缓了金属基体的化学腐蚀过程，从而显著延长了涂层的服役寿命。本文提出的催化耗氧防腐策略为抑制氧扩散，延长涂层使用寿命和提升防腐效果研究提供了新思路。

开展海南滨海大气环境暴露试验和环境谱腐蚀加速试验，采用失重法建立腐蚀预测模型，并利用扫描电镜(SEM)观察试样表面的腐蚀形貌，用X射线衍射仪(XRD)分析腐蚀产物的组成成分，同时进行电化学测试以探究不同试验时间热浸镀锌钢的电化学行为。结果表明，热浸镀锌钢在海南滨海大气环境暴露2 a和环境谱加速试验2.5个周期后，其表面没有红锈产物，主要腐蚀形式为镀锌层的均匀腐蚀，且腐蚀预测模型符合幂函数模型。室内外试验的腐蚀产物均主要由ZnO和Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成。随实验时间的延长，腐蚀电位不断增大，腐蚀电流密度则持续减小，表明在热浸镀锌钢表面生成的腐蚀产物有效阻碍了腐蚀的进行，提升了材料的保护性。综合室内外试验，腐蚀动力学规律、腐蚀产物组成与腐蚀电化学机理，针对海南滨海大气环境设计的环境谱加速试验具有良好的相关性。

船舶通海侧B30传热管是蒸汽动力支撑关键部件，服役过程中面临海水腐蚀风险。本文在实验室内搭建传热管海水循环模拟系统，通过分别安装锌和铁牺牲阳极，探究其对传热管腐蚀的影响规律。研究表明，相较于未安装牺牲阳极情形，锌和铁牺牲阳极均减缓传热管腐蚀，相应腐蚀溶出Cu²⁺浓度更低；同时发现牺牲阳极保护效果与空间距离相关，当超过特定距离电位接近铜镍合金的腐蚀电位，保护效果变弱。本文结论对合理设计船舶冷凝器换热管路，特别是牺牲阳极的选择和安装，提供了实验支撑及建议。

生物质电厂锅炉运行过程中产生的飞灰颗粒沉积在金属受热面上易导致金属减薄或腐蚀泄漏，是引发电厂锅炉受热面腐蚀爆管事故频发的重要原因。为探究木材类生物质热转化过程中飞灰颗粒的沉积腐蚀损伤特性，本研究以松木屑灰为研究对象、腐蚀增重量及腐蚀产物特征为评价指标，利用基于管式炉系统自行搭建的腐蚀实验平台模拟研究烟气温度为600 ℃且主要气体组分为CO₂、O₂和N₂的典型锅炉烟气环境中，不同粒径颗粒(< 30、30~75和75~100 μm)和不同涂灰量(10、20和30 mg/cm²)对我国生物质电厂锅炉典型常用钢材12Cr1MoVG高温腐蚀特性的影响规律及作用机理。结果表明，木屑灰颗粒诱导锅炉受热面金属腐蚀效应受颗粒粒度与积灰量的协同作用影响显著，不同粒径颗粒对金属受热面高温腐蚀的调控呈现出不同的作用效果：当涂灰量为10 mg/cm²时，75~100 μm的大颗粒因比表面积相对较小导致烧结迟缓，持续释放活性组分且灰层孔隙疏松，促进局部腐蚀；而粒径为30~75 μm的颗粒在20 mg/cm²的涂灰量下，可以通过分级孔隙结构形成加速腐蚀的协同效应；但是当涂灰量增至30 mg/cm²时，不同粒径颗粒物均因灰层的孔隙率较低而呈现腐蚀抑制作用；在本实验工况下，当颗粒粒径为75~100 μm且涂灰量为10 mg/cm²时腐蚀现象最显著，其次为30~75 μm且涂灰量为20 mg/cm²情形，而当颗粒粒径< 30 μm时，腐蚀现象在20 mg/cm²时最显著。研究成果可为揭示生物质电厂锅炉不同粒径颗粒物诱导受热面高温腐蚀特性及机理提供科学指导。

镍基单晶高温合金因其优异性能被广泛应用于航空发动机，但在沿海和海洋环境下易受Na₂SO₄与NaCl沉积诱发的高温热腐蚀。研究表明，混合盐会加速保护膜破坏并加深内部损伤，严重影响合金服役寿命。目前针对低Re二代单晶合金在不同盐介质下的热腐蚀行为研究有限，其机理尚需深入探讨。本文采用不连续增重法研究了低Re二代单晶高温合金900 ℃ Na₂SO₄和Na₂SO₄/NaCl两种熔盐环境下的热腐蚀行为。结果表明，Na₂SO₄/NaCl混合盐对合金的腐蚀作用更强，表现为氧化膜剥落加剧、腐蚀层厚度增加及内部损伤加深。单一Na₂SO₄盐环境下可形成相对连续的Al₂O₃保护膜，而混合盐中Cl⁻与S⁻共同作用诱发氯化–氧化循环及硫化反应，破坏氧化膜完整性，导致合金快速劣化。

选用高比表面积的天然混维凹凸棒石(mATP)作为容器实现缓蚀剂的高效负载并用于构筑mATP-PVB (聚乙烯醇缩丁醛)涂层提升锌基材的抗腐蚀性能。系统地研究了酸刻蚀前后mATP掺杂量对涂层抗腐蚀性能的影响，并且探究了负载苯骈三氮唑(BTA)的BTA@H-mATP/PVB涂层的防腐机制。研究表明，mATP经酸刻蚀处理后(H-mATP)比表面积由66 m²/g提升至179 m²/g，显著提升了其对BTA的负载量，在碱性和酸性环境中实现0.93和0.90 mmol/L的释放量。1%-BTA@H-mATP/PVB涂层的|Z|_{0.01 Hz}为2.54 × 10⁶ Ω·cm²，约为纯PVB涂层的12倍，且浸泡20 d后仍高达2.05 × 10⁵ Ω·cm²，表明该智能涂层兼具优异的耐腐蚀性能和良好的长期防护效果。其防腐效果归因于mATP物理阻隔与缓蚀剂对涂层缺陷的钝化的协同效应。本文可为纳米容器在防腐涂层中的功能化设计与性能优化提供新思路。

研究了直径为10 mm的耐热铝合金导线(Al-0.08Si-0.05Er-0.05Fe，质量分数)在不同温度大气中的拉伸性能和3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。研究结果表明：该耐热铝合金导线横截面为小尺寸的近等轴状晶粒组织形貌，纵截面为大纵横比晶粒组织形貌。晶粒取向差较大，再结晶分数较小。合金内第二相粒子数量较少，主要由大尺寸的Al-Fe相和Al-Fe-Si相和小尺寸的Al-Fe-Si-Er相组成。室温拉伸时，该耐热铝合金导线的屈服强度和抗拉强度分别为113和133 MPa。随着拉伸试验测试温度的升高，合金导线强度性能逐渐下降。但当温度低于150 ℃时，屈服强度损失率较低，低于计算的理论强度损失值。合金在不同温度3.5% (质量分数) NaCl溶液浸泡后的腐蚀形貌以点蚀为主，并且随温度升高，合金的腐蚀行为由点蚀转变为沿晶腐蚀，合金的耐腐蚀性能降低，主要是由于温度升高会导致铝基体电位负移。但是，Er的微合金化能够有效细化晶粒和Al-Fe相及Al-Fe-Si相尺寸，提高合金耐腐蚀性能。

在长期接触冷却水的服役环境下，腐蚀失效是制约40Cr泵轴使用寿命的关键因素。磷酸盐类缓蚀剂作为一种重要的缓蚀手段，其在40Cr钢表面的腐蚀机制亟待阐明。本文采用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)等测试方法，系统研究了不同浓度Na₃PO₄对40Cr钢腐蚀行为的影响及其作用机理。结果表明，随Na₃PO₄浓度升高，腐蚀速率显著降低。在较低浓度(1 × 10^-4和1 × 10^-3 mol/L)下，腐蚀持续发展，表面生成以Fe₃O₄、Fe₂O₃和γ-FeOOH为主的疏松多孔产物，耐蚀性能较差；在1 × 10^-3 mol/L溶液中出现了更稳定的α-FeOOH相，其中γ-FeOOH和α-FeOOH的体积分数分别为39.65%和60.35%，结构致密的α-FeOOH和Fe₃O₄相可有效延缓腐蚀进程，提高锈层的保护性。当浓度提高至1 × 10^-2 mol/L时，40Cr钢表面形成一层致密且稳定的保护性盐膜，主要成分为FePO₄和Fe₂O₃。该膜层有效阻隔了腐蚀介质与基体接触，使钢处于钝化状态，从而显著抑制了腐蚀进程。

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、电化学噪声(EN)和Motta-Schottky (M-S)测试等多尺度电化学分析方法，结合X射线光电子能谱(XPS)和腐蚀形貌观察，研究了NaHSO₃添加对445J2铁素体不锈钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明，在0.62 mol/L NaCl溶液中加入0.05 mol/L NaHSO₃后，445J2铁素体不锈钢极化曲线测量的自腐蚀电位降低，自腐蚀电流密度增加，电荷转移电阻降低，耐蚀性急剧下降，同时EN时域信号中出现了很多低幅度长寿命电流暂态。加入NaHSO₃后，445J2铁素体不锈钢表面钝化膜点缺陷浓度升高，同时成分也发生了变化。XPS检测结果中出现了明显的Fe²⁺峰和O^2-/OH^-比例的降低。基于上述结果，从HSO{}_{\mathrm{3}}^{-}电离产生H⁺和SO{}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}-}，导致溶液酸化以及SO{}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}-}还原作用两方面讨论了NaHSO₃加入对445J2铁素体不锈钢钝化膜及其耐蚀性恶化的影响机制。

对激光增材制造Ni-Cr-Mo合金和TP347H不锈钢在600 ℃模拟燃煤锅炉掺烧生物质沉积盐(KCl-K₂SO₄)条件下进行了168 h的腐蚀实验，得到了其腐蚀动力学曲线，结合扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物的微观形貌、物相组成及成分进行了分析。结果表明：激光增材制造Ni-Cr-Mo合金相较于不锈钢展现出更优异的耐腐蚀性能。腐蚀行为主要表现为氧化腐蚀、活化氧化腐蚀以及碱性熔融机制。随着混合盐中K₂SO₄含量的增加，合金腐蚀程度加剧。Ni-Cr-Mo合金表面形成了致密的保护性氧化层，主要由Cr₂O₃和NiO组成，有效阻碍了腐蚀介质的渗透。然而，活化氧化腐蚀过程使表面氧化层出现孔洞和开裂，促进了腐蚀介质向内扩散，加剧内部硫化反应。

通过在锆盐电解溶液中掺杂聚苯胺颗粒(PAN)，以制备致密的AZ91D合金表面微弧氧化膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征涂层的微观形貌、晶体结构；采用百格法和摩擦磨损实验表征涂层的力学性能；，还采用动电位极化曲线、阻抗、析氢、盐雾实验评定了涂层的耐腐蚀性能。结果表明：当掺杂量为3.0 g时，涂层的孔隙率从未经掺杂的13.16%降低到了4.81%，其摩擦系数小，粘附力等级0级；涂层的自腐蚀电位-1.558 V，自腐蚀电流密度39.3 μA·cm^-2，电阻44037.9 Ω·cm²，涂层的合金在3.5%NaCl溶液中浸泡120 h的析氢量仅为1.7 mL，120 h盐雾腐蚀等级为10 G。综上，聚苯胺颗粒的掺杂有利于致密微弧氧化涂层的形成，随着掺杂量的增加，涂层的微观结构和耐腐蚀性能都得到了明显的改善，即通过聚苯胺颗粒掺杂制备致密的微弧氧化涂层是提高镁合金耐蚀性能的有效方法。

激光清洗作为核电站放射性去污领域的一项新兴技术，亟待系统研究金属构件在清洗后的腐蚀行为。本文基于自研的激光清洗设备，采用高、低功率对304不锈钢材料进行激光清洗，表征了清洗前后试样的表面形貌、粗糙度及元素成分，综合运用电化学、点蚀、晶间腐蚀及高温高压应力腐蚀等检测方法，揭示了激光清洗功率对不锈钢耐腐蚀性能的影响规律。结果表明，升高激光功率，试样表面的氧含量及粗糙度增加；经高功率激光清洗后，钢耐点蚀性能较低功率者有所提升。相比未清洗的钢，高功率激光清洗后其自腐蚀电位升高，电流密度降低，电化学阻抗谱相关电阻增大，耐腐蚀性最优。晶间腐蚀实验结果显示，激光清洗后的钢未出现裂纹等缺陷。在U型弯曲试样拉应力和高温高压硼酸强腐蚀协同作用下，激光清洗后钢表面出现腐蚀裂纹萌生并逐渐向内扩展现象。这些腐蚀实验表明激光清洗对304不锈钢表面的抗腐蚀性能在不同服役环境下产生不同的影响。

AH36船体钢结构表面的海洋微生物腐蚀对船舶安全运行影响较大，做好钢材表面的微生物腐蚀防护十分重要。基于此，本文采用腐蚀失重、微观分析以及电化学监测等方法研究了海洋主要腐蚀性微生物硫酸盐还原菌(SRB)对AH36船体钢的腐蚀行为，并评估D-酪氨酸(D-tyrosine)作为杀菌增效剂对四羟甲基硫酸磷(THPS)杀菌防腐性能的提升效果。结果表明，单独投放40 mg/L THPS对SRB的活性和代谢的抑制效果欠佳，100 mg/L THPS体系抑制作用较好，40 mg/L THPS + 1 mg/L D-tyrosine复配体系抑制效果最佳；其中复配体系试样相对SRB体系的缓蚀率达到75.68%，基体腐蚀缺陷最为轻微，腐蚀产物中的S元素含量最低、未检测到FeS生成。3种杀菌体系中试样低频阻抗模值及极化电阻均高于SRB体系，其中复配体系腐蚀电流密度最低，相对SRB体系的腐蚀抑制效率达到了87.97%。

围绕3PE防腐层性能、土壤环境及腐蚀产物展开测试，选取管道保护端、非保护端及补口位置进行对比，分析环境与防腐层特性对外防腐的影响。测试结果表明，保护端的拉伸强度为8.51~9.92 MPa，断裂伸长率为396.94~446.01%，防腐层性能最好；保护端的Cl^-浓度为2.99 mg/g，明显高于非保护端，但保护端的腐蚀程度仍较轻，这充分验证了阴极保护措施的有效性。腐蚀产物分析表明，腐蚀产物形成于氧化性环境，铁氧化物为主要的腐蚀产物。经过水分、Cl^-、温度和防腐层的拉伸强度等因素共同作用，破坏防腐层的防护性能。由此可知，可以为管道的外防腐层的维护和管理提供更有力的支持。

针对海上风电换流站用DH460钢的盐雾腐蚀性能及陶瓷涂层防护效果开展研究，通过中性盐雾加速腐蚀实验模拟服役工况腐蚀环境，利用扫描电子显微镜及其配备的能谱仪、X射线衍射仪、电化学与拉伸性能以及疲劳测试等手段，结合腐蚀产物元素分析，探究DH460钢的腐蚀机理和腐蚀特性。研究表明，腐蚀诱导的晶间/晶界脆性断裂导致结构力学性能降低。基于盐雾-力学耦合实验的研究，揭示了DH460钢的腐蚀疲劳寿命规律，构建了“腐蚀产物膨胀应力-晶界裂纹协同作用”的失效模型。通过设计构建DH460表面复合陶瓷涂层，大幅度提升了材料的抗盐雾腐蚀性能，在实验室参数范围内，腐蚀前后DH460钢性能和结构没有变化，说明陶瓷涂层彻底阻断了腐蚀元素进入钢基底。

轧辊作为热轧关键备件，服役过程长期承受高温、交变热应力和剧烈磨损，易发生氧化、磨损、冷热疲劳和塑性变形等失效。本研究针对热轧关键备件服役要求，采用激光熔覆技术成功制备出Stellite合金涂层，并对其微观组织与性能开展研究。采用SEM、EPMA、XRD等分析涂层的微观组织、元素分布、物相结构，研究涂层的显微硬度分布和高温性能，阐明涂层的强化机制和氧化机理。结果表明，Stellite合金涂层厚度约900 μm，与21CrMoV基体结合良好，无明显裂纹、气孔等缺陷，主要由γ-Co及M₂₃C₆、M₇C₃碳化物组成。在固溶强化、弥散强化、晶粒细化协同作用下，涂层平均显微硬度为356.9HV_0.2，约基体的1.6倍。1000 ℃氧化100 h后，Stellite合金涂层质量增重为3.8 mg/cm²，仅为基体增重的12.8%。涂层表面形成表层MnCr₂O₄、中间Cr₂O₃及底部SiO₂为主的连续致密复合氧化膜，有效抑制氧扩散，显著提高基体的高温抗氧化性能。

为探究NaCl溶液温度和含量对热处理后钢轨腐蚀行为的影响，本文通过NaCl溶液全浸腐蚀实验和失重测试、宏观形貌观察、SEM、XRD等手段，研究了具有细小珠光体片层的热处理U75V钢轨在模拟中性氯化物全浸环境下的腐蚀行为。结果表明，溶液温度的升高显著加速腐蚀进程，腐蚀速率与温度呈正相关，在45 ℃时试样自腐蚀电流密度(I_corr)最大、电荷转移电阻(R_ct)最小，但温度变化未改变腐蚀产物的物相组成。NaCl含量的影响则呈现非线性特征：当NaCl含量(质量分数)由2.0%增至3.5%时，Cl⁻持续破坏表面钝化膜，促进阳极溶解，导致I_corr上升、R_ct下降，腐蚀加剧；而含量进一步升高至5.0%时，高离子强度环境促进保护性腐蚀产物α-FeOOH的生成，并显著抑制溶氧，使得I_corr降低、R_ct提高，腐蚀速率反而下降。

为深入了解金属材料在火场中的氧化行为，本文使用自主研发的火灾气氛模拟装置研究了聚氯乙烯在乙醇燃烧环境下的热解，及此环境中金属Cu表面氧化物的演变行为特征。采用XRD、XPS、AFM、SEM、EDS、FTIR和GC等表征技术，对氧化产物的组成成分、微观结构和燃烧气氛的化学成分进行了分析，揭示了聚氯乙烯热解条件下金属Cu在乙醇助燃剂燃烧环境中的氧化行为规律。结果表明，PVC的热分解产氢诱发氧化层产生氢脆效应，导致Cu在乙醇燃烧气氛中的氧化速率升高，显著增大了金属Cu表面氧化层的粗糙度以及氧化物颗粒尺寸；PVC分解产生的HCl能与Cu反应形成CuCl，氧化温度的升高会导致其挥发。上述氧化特征有助于为火灾调查提供更可靠的理论依据。

牺牲阳极阴极保护是滨海电厂海水管路防腐蚀的有效手段，但海水管路内部牺牲阳极消耗状态及剩余寿命、保护电流大小等信息获取不便。为计算牺牲阳极输出电流和剩余量并评估牺牲阳极剩余寿命，本文针对某段Q235钢海水管路及配套的A21E-2牺牲阳极，基于有限元法，采用极化曲面边界条件设置方法，建立了可响应包括温度、流速在内的腐蚀环境实时变化的牺牲阳极阴极保护全过程数值模拟模型，并利用数据孪生技术优化监测模型。经与实测数据相比较，该模型预测的准确度超过80%。