热障涂层是航空发动机和地面燃气轮机提升工作效率、延长服役寿命的关键技术和重要手段。粘结层作为热障涂层系统中的重要组成部分，一方面可缓解陶瓷层和高温合金基体间的热不匹配应力，提高热障涂层系统热稳定性；另一方面，高温下通过生长一层致密且连续的Al₂O₃层，保护合金基体免受氧化和腐蚀。因此，粘结层性能直接决定了热障涂层系统的服役寿命。本文系统总结了传统粘结层材料、制备方法及其优缺点等方面的研究进展，同时介绍了新型高熵合金粘结层体系，重点关注其成分设计、结构及抗氧化性能等方面的研究现状及不足。最后，对粘结层材料的研究方向进行了展望。

本文综述了镁合金在海洋大气环境、海水浸没环境和滨海滩涂环境下的腐蚀规律与腐蚀机理，分析了环境因素对镁合金腐蚀行为的影响；并根据镁合金在海洋环境下的使用情况，简要介绍了如何提高镁合金的耐蚀性能和使用寿命。本文旨在为镁合金在海洋环境下的应用和防护提供参考。

通过开路电位、电化学阻抗谱、动电位极化曲线等电化学测试，结合附着力测试、水接触角测试及宏/微观形貌表征等手段，详细对比研究了一种新型单组分氟碳改性环氧涂层对10#钢和LY12铝合金两种不同金属基体的长期防腐蚀性能。结果表明，通过在3.5%NaCl溶液中长期浸泡3500 h的测试，改性环氧涂层对LY12铝合金的防腐性能优于10#钢。改性环氧涂层在10#钢基体表面的失效分为4个阶段，而在LY12铝合金基体表面则分为3个阶段，且失效历程有所不同，涂层/金属界面的腐蚀是决定涂层是否快速失效的关键。铝合金上低的涂层附着力、高的水接触角以及碳钢基体上高的涂层附着力、低的水接触角是造成涂层具有不同失效历程的主要原因。

认识金属中氢与位错之间的交互作用是理解氢脆微观机制的关键。本文介绍了氢促进局部塑性变形理论(HELP)的提出、内涵与研究进展，并进行述评。针对HELP机制的主要现存问题，给出了一种氢与位错交互作用研究的新范式，并作出展望。

热障涂层是航空发动机及燃气轮机热端部件的关键热防护技术。随着热障涂层技术的发展，发动机的工作温度大幅提升，燃油效率和推重比显著提高，但热障涂层却面临日趋严重的高温腐蚀问题，包括环境沉积物(主要成分为CaO，MgO，Al₂O₃和SiO₂，简称CMAS)腐蚀、熔盐腐蚀以及CMAS和熔盐的耦合腐蚀，它们会导致热障涂层过早失效，严重威胁航空发动机和燃气轮机的安全运行。本文综述了CMAS、熔盐、CMAS+熔盐等腐蚀问题的产生和腐蚀机理，重点从新型抗腐蚀热障涂层材料开发、涂层结构设计两方面总结了国内外在抗高温腐蚀热障涂层方面的研究进展。通过全面梳理高温下热障涂层的腐蚀问题及防护方法，展望了未来抗高温腐蚀长寿命热障涂层的研究方向。

针对电沉积SiO₂涂层在高温氧化过程中易产生裂纹的问题，在SiO₂涂层表面磁控溅射Zr沉积层来进行改善。研究表明，Zr沉积层氧化为ZrO₂填补了SiO₂涂层在烧结时产生的裂纹和孔洞等缺陷，并为SiO₂涂层与合金基体的热膨胀系数失配提供了缓冲。此外，氧化过程中形成的ZrO₂-SiO₂骨架结构提高了涂层结构的稳定性。总体上，Zr-SiO₂复合涂层在氧化初期显著抑制了氧向合金基体的扩散以及合金基体元素的外扩散，提高了合金的抗高温氧化性能，经氧化后复合涂层表面的氧化物颗粒明显减少，且氧化膜未出现明显生长。此外，在900℃下经过100 h的恒温氧化后，由于元素互扩散，涂层与基体界面形成了(Ti, Nb)O₂/Ti₅Si₃ + Al₂O₃ + Nb₃Al/TiN三层扩散层结构，提高了涂层与基体的结合力。

以选区激光熔化(SLM)制备的Fe-Mn-Cr-Ni中熵合金(MEA)为对象，重点研究了打印态和经不同时效温度处理的MEA在1 mol/L NaOH溶液中的耐腐蚀性能，分析了微观组织对腐蚀行为的影响。结果表明，SLM-MEA经过300℃时效后，晶界处的富Cu相优先被溶解，从而抑制了活性部位溶解，提高了耐腐蚀性能。对比打印态，300℃时效态的腐蚀电流下降了37.37%，极化电阻提高了2倍。随着时效温度升高，富Cu析出相的位置沿晶界处向胞状亚晶内部转移。富Cr碳化物随着温度升高发生粗化，削弱了钝化膜的保护能力。此外，300℃时效态中富Cu析出相的溶解，提高了钝化膜中Cr + Ni/Fe + Mn阳离子比，其值为打印态的1.2倍，促进更致密连续的钝化膜形成。

电化学阻抗谱(EIS)是研究金属材料及其涂覆体系腐蚀电化学行为与失效机理的最重要的方法之一。随着腐蚀电化学理论、数值计算以及相应拟合软件的发展，EIS数据解析得到了很大发展。通过数据拟合与解析可得到表征钝化膜厚度、钝化膜电阻率分布、涂层电阻率分布等关键参数。当钝化膜破裂后，通过动力学模型推导Faraday阻抗Z_F的表达式，可以解析各个电极反应的速度常数、扩散层厚度等参数。本文以钝态金属及其有机涂覆体系为案例，综述了电化学等效电路模型(ECM)、点缺陷模型(PDM)、电化学动力学模型、幂律模型(PLM)、Young模型在解析氧化膜性质、涂层性能和电极过程动力学参数中的应用，并讨论了每种方法的优缺点，最后指明了EIS数据解析与物理模型的发展趋势。

氢脆是高强铝合金在服役环境中应用所面临的问题之一。本文首先总结了氢的来源及其与高强铝合金的相互作用，介绍了氢脆的主要机制，包括氢促局部塑性(HELP)、氢促解聚(HEDE)、氢诱导位错发射模型(AIDE)和混合模型。随后，分析并讨论了高强铝合金微观结构(如第二相、位错、晶界等)和环境因子(如温度、湿度、应变速率等)对氢脆敏感性的影响。最后，指出在氢脆过程中，氢、第二相和裂纹之间的协同作用，以及多种环境因素耦合效应对高强铝合金氢脆敏感性的影响是亟待解决的问题。此外，通过调控不可逆氢陷阱的结构和数量是缓解氢脆的有效途径之一。

采用高温高压腐蚀实验及电化学测试手段研究了TC4钛合金在O₂ + CO₂气氛的高温高压模拟水沉积液中表面形成的膜层情况。TC4钛合金在实验条件下具有良好的耐蚀性。在O₂ + CO₂气氛中，TC4钛合金表面膜层为n型半导体型，主要由TiO₂和Al₂O₃组成。随着膜层中Al₂O₃含量的增加，膜层对基体的保护性减弱。循环极化测试结果显示，阳极极化可以改善钛合金表面膜层的质量；但随着腐蚀系统中O₂含量的降低，膜层中的缺陷增多，致密性变差，膜层对基体的保护性减弱。

环境障涂层(EBC)为碳化硅陶瓷基复合材料(SiC-CMC)提供了有效的高温水蒸气防护，成为新一代航空发动机高温部件的关键材料。本文综述了稀土硅酸盐/Si粘结层EBC的制备技术与典型结构特征，探讨了在富含水氧、CMAS熔盐的高温发动机环境下的服役失效机理，进一步针对涂层热失配、高温水氧腐蚀、CMAS腐蚀、粘结层氧化等问题，从材料和结构角度总结了硅酸盐面层和Si粘结层的设计及优化方法，同时，面对更高温度的服役需求，介绍了超高温面层结构设计和新型耐高温粘结层材料设计研究进展，最后展望了高性能环境障涂层的未来研究方向。

电力系统对接地材料的耐蚀性、导电性和成本要求越来越高，因此研发一种新型接地材料至关重要。本研究采用环氧树脂为碳源，控制不同的渗碳温度和保温时间对铸铁表面进行渗碳。采用XRD、Raman、SEM、金相分析、电化学腐蚀实验等方法，研究不同渗碳参数对渗碳层和铸铁基体的组织特征、成分和耐蚀性的影响。研究表明，渗碳铸铁表面形成明显渗碳层，主要成分为Fe₃C，耐蚀性显著提高，最优渗碳参数为以5℃/min从室温升至750℃后炉冷。合金铸铁表面采用渗碳工艺可显著提高其耐蚀性和导电性，能够满足接地材料功能需求。

本文对锻态AZ80镁合金进行固溶处理及不同保温时间的时效处理，采用析氢法、失重法及电化学测试分析了时效态AZ80镁合金的耐蚀性能，观察了合金的显微组织和腐蚀形貌，对比研究了时效热处理工艺对于柱面织构平面内第二相形貌、尺寸及数量等特征的影响，探讨了不同特征第二相粒子对合金耐蚀性能的影响规律。结果表明：不同的时效时间可有效调控锻态AZ80镁合金中第二相的析出行为，时效处理不仅可以改善合金的耐蚀性能，还可以有效弱化镁合金腐蚀性能上的各向异性。当合金达到峰值时效时，基体内可形成致密的具有网络结构的第二相，合金表面的耐蚀性和腐蚀均匀性均得到有效提升，柱面取向表面和基面取向表面间平均腐蚀速率的差值最小。

水系锌离子电池作为一种二次电池，具有安全性好、成本低和能量密度高等优点，有望成为下一代能量存储系统的替代者。作为一种有前景的能量存储装置，水系锌离子电池在众多研究领域都取得了重大进展。但是，锌金属负极的腐蚀问题仍是阻碍其发展的关键因素，这严重削弱了锌离子电池在实际应用中的稳定性和使用寿命。因此，研究如何防止锌金属负极的腐蚀具有极大的应用价值。本文系统总结了水系锌离子电池关于锌金属负极腐蚀防护和电解液优化方面的研究进展，并对其未来进一步的应用前景进行了展望。

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种全固态燃料电池，连接体作为其中的关键组成部分，显著影响电池的性能。早期的连接体采用陶瓷材料制作，其高昂的成本和较高的电阻阻碍了电池的发展。随着电池工作温度的降低(550~800 ℃)，金属材料取代陶瓷材料成为可能。铁素体不锈钢(FSS)凭借其低成本、良好的机械加工性能、高温下较好的耐腐蚀能力等优点，成为连接体候选材料，但其性能仍需进一步优化。本文综述了550~800 ℃ SOFC连接体材料研究现状，重点介绍了FSS以及表面改性FSS的研究情况，比较了预氧化和各类涂层改性FSS的优缺点，并对连接体材料的研究方向进行了展望。

采用电化学和浸泡腐蚀实验，结合扫描电镜、3D光学轮廓仪和显微Raman光谱仪等研究了纯铁3N2、4N2、5N2以及普碳钢Q235B、耐候钢SPA-H、不锈钢304L在3.5%NaCl溶液中的初期腐蚀行为。电化学阻抗谱结果表明样品的腐蚀速率为：304L < 5N2 < 4N2 < 3N2 < SPA-H < Q235B。扫描电镜和3D轮廓仪揭示了纯铁3N2、4N2和5N2发生了局部腐蚀，其中3N2蚀坑最深。各样品表面腐蚀产物的主要成分为Fe₃O₄、γ-FeOOH和α-FeOOH。

采用OM、SEM、EDS、电化学测试等方法研究了B、Ce微合金化对S31254超级奥氏体不锈钢的析出相及耐蚀性的影响。析出相分析结果表明，B、Ce的添加都有抑制时效过程中析出相的析出作用，并且B、Ce复合后可改变析出相沿晶界的析出形态。电化学结果显示，B、Ce复合微合金化可提高材料的自腐蚀电位和点蚀电位，促进钝化膜的快速形成并同步提升其稳定性，改善材料的耐点蚀与耐晶间腐蚀性能。因此，本文的研究结果表明相较单一B元素的添加，B、Ce协同对S31254析出相的抑制和耐蚀性提高效果更为显著。

增材制造(AM)作为先进制造技术，广泛应用于航空航天、医疗和汽车等领域。然而，由于其快速熔凝与逐层堆积的特性，易在成形件中引入孔隙、未熔合、残余拉应力和表面粗糙等缺陷，进而在复杂服役环境下诱发点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂等腐蚀问题，严重影响增材制造零件的耐腐蚀性能。因此，为提升增材制造零件的耐腐蚀性，热处理工艺被广泛应用于其后处理过程中。本文系统综述了增材制造零件的腐蚀行为特征及其影响因素，重点分析了退火、固溶处理和热等静压3种典型热处理工艺的作用机制及其对腐蚀行为的影响。研究表明，合理的热处理工艺可通过释放残余应力、优化晶粒形貌与调节元素分布，在提升材料力学性能的同时，显著增强其均匀腐蚀耐受性与局部腐蚀抗力。本综述旨在为增材制造金属材料的热处理工艺优化与腐蚀防护策略提供理论参考与技术支持。

钛合金不同的焊接工艺会影响其显微组织和性能。激光焊产生细小等轴晶，适量增加β相提高韧性和塑性，但过多会降低强度；MIG焊缝为柱状晶，适合连续焊接，但β相不均可能增加裂纹风险；TIG焊质量高，但焊缝树枝晶形态可能导致强度和塑性下降；电子束焊缝混合细小等轴晶和柱状晶，能提高强度和塑性，但对焊接环境要求高。焊接接头的显微组织不均匀性会导致局部腐蚀，β相含量会影响应力腐蚀开裂敏感性，焊缝缺陷和组织不均匀区域易萌生疲劳裂纹，细小均匀组织会提高疲劳寿命。优化焊接工艺对提高钛合金焊接接头质量和性能至关重要。

天然气掺氢输送是实现氢能长距离、低成本、大规模输运的重要途经，但管线因疲劳载荷作用可能发生氢致疲劳损伤，严重威胁掺氢天然气管线的服役安全。因此，本文首先介绍了管线钢氢致疲劳裂纹扩展的机理和模型，重点论述了微观组织结构及焊接、载荷和服役环境等因素对掺氢天然气环境下管线钢氢致疲劳裂纹扩展的影响，最后对该领域的未来研究方向提出了展望。

为提高奥氏体不锈钢耐液态铅铋合金腐蚀性能，本文对不同Al含量的含Al奥氏体(AFA)钢进行预氧化处理，并开展了最长达10000 h 的600 ℃饱和氧液态铅铋腐蚀实验，探究其在高温液态铅铋环境中的腐蚀行为。通过观察腐蚀样品的表面和截面形貌，对不同Al含量合金的氧化层结构和成分进行分析。结果表明，AFA钢的耐铅铋腐蚀性能随Al含量(3.5%~4.5%，质量分数)的增加而增强，且4.5Al (质量分数，%)合金的Al₂O₃氧化膜的破损比例≤ 20%，表现出优异的耐腐蚀性能。由于Al₂O₃膜的薄弱区在长期腐蚀过程中产生微观缺陷和表面NbC被氧化为Nb₂O₅，使四周Al₂O₃膜产生的微裂纹，为合金元素和氧的扩散提供快速通道，使合金发生局部内氧化现象。

海洋环境中由微生物导致的金属腐蚀一直是研究和关注的焦点。海洋环境中微生物种类繁多，各微生物之间的相互作用对腐蚀的影响程度不同。混合微生物的腐蚀机制往往与单一微生物腐蚀存在差异，仅用单一微生物的腐蚀过程很难全面说明实际发生的腐蚀情况。深入研究不同微生物之间对金属材料的协同腐蚀作用已成为海洋微生物腐蚀领域的重要方向。本文全面总结了在海洋环境中典型的硫酸盐还原菌(SRB)、硝酸盐还原菌(NRB)、以及铁氧化菌(IOB)等几种微生物腐蚀机制以及它们对金属材料腐蚀的研究进展。综合评述了SRB与其他微生物共存时对金属材料腐蚀产生的协同或拮抗效应，并且全面归纳了IOB、NRB等与其他微生物共存时对金属材料腐蚀产生的不同影响。最后，提出了海洋环境下金属材料微生物腐蚀未来研究的方向和建议，旨在为该领域的研究工作提供新的启发和方向，认识微生物腐蚀的本质，从而开发出更有效的防腐措施。

本文对完全热处理(CH)和完全热处理后长期时效(CH-LA)的两种热处理状态的镍基单晶高温合金涂覆75%Na₂SO₄ + 25%NaCl混合盐膜后进行900℃热腐蚀实验；并利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段，对合金热腐蚀100 h后的表面形貌、物相组成、元素分布等进行分析，探讨了合金的热腐蚀机理。结果表明：CH样品γ基体上均匀分布着具有良好立方度的细小γ'相；CH-LA样品γ'相产生变形和粗化，而且析出了球状、针状和短棒状的TCP相。两种热处理状态的镍基单晶高温合金的腐蚀动力学曲线均近似抛物线或分段抛物线，CH样品腐蚀速率相对较小，腐蚀膜剥落轻微，表面形成了连续的Al₂O₃外氧化膜，内层区发生Al内氧化和Cr、Ni的内硫化；CH-LA样品，腐蚀速率相对大，表面腐蚀产物剥落明显，表面形成了较厚的复合氧化物层及极薄的Al₂O₃层，同时也形成了Al的内氧化和Cr、Ni的内硫化区。

研究了2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)与鼠李糖脂(RL)对X80管线钢在硫酸盐还原菌Desulfovibrio bizertensis SY-1中的腐蚀行为影响。结果表明，Desulfovibrio bizertensis SY-1存在时，X80管线钢的腐蚀失重和点蚀深度明显增加，且表面检测出FeS腐蚀产物。DBNPA的添加，抑制了浮游及固着SRB的生长，减缓了X80管线钢的腐蚀。150 mg/L DBNPA与500 mg/L RL进行复配时，X80管线钢的腐蚀速率与SRB体系相比降低了77.8% (p = 0.009)，与单独使用300 mg/L DBNPA相比降低了50%。另外，150 mg/L DBNPA与500 mg/L RL复配时，X80管线钢腐蚀浸泡15 d后的腐蚀电流密度与SRB体系相比降低了84.7%，与单独使用300 mg/L DBNPA的SRB体系相比降低了20.5%，可显著抑制X80管线钢的微生物腐蚀。

7075航空铝合金在沿海地区服役环境下，因海水飞溅或大气盐雾腐蚀而经常出现腐蚀损伤。因此，针对7075铝合金强度高但耐蚀性差这一问题，采用室温循环强化(Cyclic strengthening，CS)工艺以提高其强度及耐蚀性。与传统峰时效T6相比，7075铝合金经循环强化后表现出更好的耐蚀性，在电化学测试中具有更高的自腐蚀电位和更高的阻抗值。在NaCl溶液中，T6试样的晶间腐蚀深度为58 μm，而CS试样的腐蚀深度仅为15 μm；在盐雾腐蚀中，CS试样形成的腐蚀坑和腐蚀微裂纹比T6试样更小。T6和CS试样的腐蚀产物中均含有Zn(OH)₂和ZnCl₂，其形成过程分别为T6试样晶界处的η′(MgZn₂)相、CS试样中的原子团簇与铝基体之间电化学反应。经过CS工艺处理后，7075铝合金晶体内部产生大量位错与原子团簇，这阻碍位错运动并提高自腐蚀电位，进而提高材料的强度及耐蚀性。

碳点(CDs)因其突出的光电性能、来源丰富、富含官能团及杂原子、绿色环保等特性，已成为新型纳米级绿色缓蚀剂的研究热点。本文从CDs结构性质出发，归纳总结目前采用自上而下和自下而上途径合成CDs的具体方法，并简要介绍了理论计算在合成CDs中的指导应用。围绕掺杂型(非金属、金属和共掺杂)、表面修饰型和生物质基为研究热点的3类CDs缓蚀剂，展开分析了不同金属在不同介质中的缓蚀性能，以及在溶液中的作用方式和缓蚀机理模型。综合在金属腐蚀防护领域的研究概况，对未来发展趋势进行了展望。旨在通过对CDs缓蚀剂的分析研究，充分挖掘利用其在金属腐蚀防护领域的优势，优化CDs制备工艺，开发出更先进、高效的腐蚀防护技术，为CDs缓蚀剂在未来的深度研究和实际应用提供一定的参考，推动金属腐蚀防护技术实现高质量发展。

研究了700℃时煤灰中的碱金属硫酸盐(Na₂SO₄ + K₂SO₄)和氯盐(KCl)含量对HR3C和渗铝HR3C腐蚀的影响。合金的腐蚀形式为氧化+内硫化/氧化。当不存在氯盐时，合金的腐蚀深度随着Na₂SO₄ + K₂SO₄的质量分数呈线性增加。渗铝的HR3C合金仅发生了轻微的氧化。保持碱金属的含量不变，增加KCl的含量至0.5%、1%、2%(质量分数)时，HR3C的腐蚀程度呈跳跃式的加剧，渗铝样品依然保持着良好的腐蚀抗性。

为研究不同WC含量对AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金复合涂层磨损和腐蚀性能的影响，本研究采用双路送粉激光熔覆技术，在45#钢表面制备了含WC质量分数分别为0%、10%、30%和50%的AlCoCrFeNi_2.1-WC _x 复合涂层。系统分析了WC含量对涂层的微观组织、显微硬度、耐磨性及耐蚀性的影响规律。研究表明，WC的引入促使涂层在原有的FCC和BCC相的基础上，生成了WC、W₂C及η相等金属碳化物，且随着WC含量的增加，涂层中碳化物增强相显著增多，涂层硬度逐步提升。其中，AlCoCrFeNi_2.1-WC₅₀复合涂层的显微硬度最高，达到775.8HV_0.2，约为45#钢基体的3.8倍。WC的加入亦显著提高了涂层的耐磨性，磨损速率由不含WC时的1.3 × 10^-3 mm³·N^-1·m^-1降至WC₅₀涂层的8.6 × 10^-6 mm³·N^-1·m^-1。但随着WC含量的增加，涂层中不同相之间的电位差加剧，导致电偶腐蚀增强，从而使复合涂层的耐蚀性呈下降趋势。综合硬度、耐磨性与耐蚀性方面性能，WC添加量为30%时综合性能最优，具有耐磨性能和腐蚀性能最好的匹配，拥有良好的工程应用前景。

采用真空中频感应熔炼炉熔炼出Al_0.5CoCrFeNi高熵合金，铸态合金均匀化处理后轧制变形，对轧制态合金分别在800、1000、1200 ℃下进行热处理。利用XRD、SEM、EDS、AFM、万能试验机和电化学腐蚀实验对铸态和轧制后不同温度热处理态合金的微观组织、力学性能以及在0.5 mol/L H₂SO₄溶液、0.5 mol/L NaOH溶液、3.5% (质量分数) NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。组织分析表明，铸态合金经过轧制和热处理后，B2相基体内部细絮状fcc相全部溶解，且fcc相基体有针状B2相析出。力学分析表明，针状B2相的析出使得合金的屈服强度和硬度得到了提高。铸态合金经过轧制和热处理后，B2相基体与细絮状fcc相的电位差消除，但与fcc相基体的电位差增大，并随着热处理温度的升高而逐渐减小。电化学腐蚀试验结果表明，在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中，轧制后不同温度热处理态合金的腐蚀性能与B2相中的Cr含量呈线性关系；在0.5 mol/L NaOH 溶液中，铸态合金和轧制后1000 ℃热处理态合金表现出优异的耐蚀性；在3.5%NaCl溶液中，轧制后1200 ℃热处理态合金的耐蚀性最好。

以封闭型耐蚀涂层为研究对象，通过阴极剥离试验得到了阴极剥离抗力与涂层厚度和时间的函数关系，分析、论证了电化学阻抗表征涂层耐蚀性能的有效性。研究了涂层在循环老化过程中的电化学阻抗变化规律，分析了电化学阻抗与涂层厚度、老化时间之间的数值关系，并建立了封闭型涂层的寿命预测模型。结果表明，涂层寿命预测值与涂层的目标使用寿命值具有可比性。