综述了Cu及其合金的大气腐蚀机理,重点介绍了影响Cu及其合金大气腐蚀的主要因素和几种常见的大气腐蚀研究方法,并对其今后的研究趋势进行了展望。

从实验研究和数值模拟两个方面综述了冲刷腐蚀研究方法进展,实验研究方面概括了各种冲刷腐蚀实验装置、单因素控制方法和腐蚀实验测试方法,数值模拟方面综述了数值模拟在冲刷腐蚀研究中的应用以及冲刷和腐蚀的计算模型。文中还分析了冲刷腐蚀研究中实验和数值模拟存在的主要问题,最后对冲刷腐蚀研究工作今后的发展方向进行了展望。

结合国内外学者对铝颜料的改性手段和技术,概括了铝颜料表面改性中常用的多种无机材料和有机材料,介绍了铝颜料表面改性的主要方法,包括溶胶/凝胶法、原位聚合法、乳液聚合法、等离子聚合法和分散聚合法等,最后针对改性铝颜料的性能变化阐述了采用不同的改性材料和改性方法对铝颜料性能改善方面的影响,并指出了铝颜料表面防腐改性的未来研究趋势。

系统研究了2099铝锂合金晶间腐蚀行为与时效制度 (T6态150和175 ℃时效、T8态150 ℃时效) 的相关性,建立了2099铝锂合金腐蚀-时效进程状态图。结果表明,时效过程按腐蚀类型变化可以分为4个阶段。时效早期发生孔蚀或局部晶间腐蚀,欠时效阶段发生全面晶间腐蚀,近峰时效阶段转变为局部晶间腐蚀,过时效阶段以孔蚀为主。欠时效时,细小的晶界析出相连续分布,晶间腐蚀敏感性较高。过时效阶段晶界析出相粗化,并呈不连续分布,抗晶间腐蚀能力提高。时效温度提高,晶界析出相粗化,析出相间距增加,而时效前预变形能够促进析出相均匀弥散形核,抑制晶界无沉淀带形成,因而导致晶间腐蚀欠时效阶段和近峰失效阶段的时效时间范围缩短或消失,提高了抗晶间腐蚀能力。

通过循环盐雾腐蚀实验模拟镀锌钢在酸雨大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜 (SEM)、能谱仪 (EDS) 和电化学技术分别对腐蚀48,84,132,180和228 h的镀锌钢试样进行测试分析,得到腐蚀动力学规律、腐蚀产物成分、锈层截面形貌以及表面锈层的电化学特性。研究了锈层对镀锌钢在酸雨条件下大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中镀锌钢的表面形成了具有较好保护性的锈层；电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱的变化过程。

采用电化学方法、微观形貌观察以及失重法分析研究了AISI 316 不锈钢和Al₂O₃陶瓷摩擦副在模拟海水中的腐蚀磨损行为,探讨了摩擦对不锈钢腐蚀行为的影响以及腐蚀磨损交互作用。结果表明,在本实验条件下摩擦作用显著增加了AISI 316不锈钢的腐蚀倾向,其腐蚀率显著增加。纯磨损量占总腐蚀磨损量的76%~88%,材料的损失主要是由摩擦作用所引起,腐蚀磨损交互作用量占总腐蚀磨损量的12%~24%,腐蚀磨损交互作用是影响材料耐磨蚀性能的重要因素。

研究了Cr13马氏体不锈钢在盐酸喷射条件下腐蚀形貌的局部差异。结果表明,射流与样品表面接触中心区域产生圆状点蚀坑、中心区的四周形成放射性分布的彗星状腐蚀沟槽；随腐蚀时间延长,蚀坑和沟槽密度增加；彗星状腐蚀沟槽由点蚀坑和尾部的沟槽组成；点蚀坑起源于MnS夹杂处,彗星尾部沟槽主要发生在马氏体区,而δ 铁素体区没有明显腐蚀。

分析了主要测量参数对电化学频率调制技术 (EFM) 测量结果的影响；探讨了校验因子偏离理论值的原因；通过EIS分析以及与线性极化法和失重法的对比实验,研究了在Q235钢/NaCl体系中EFM测量结果的准确性。结果表明：EFM测量基频越高,测量结果误差越大,在Q235钢/NaCl体系中应选取0.01 Hz的基频；校验因子CF3对测量性的判断不可靠,宜以CF2为校验标准；EFM方法测量的极化阻抗值准确性强于线性极化；与失重法的对比实验表明EFM是一种快速准确的腐蚀速率测量方法。

应用阵列电极技术研究了Q235碳钢在3.5%NaCl溶液中的电流分布,并根据电流分布变化过程探究了腐蚀机理。结果表明,浸泡起始阶段,自水线向下,阳极电流呈逐渐增大趋势,表现出宏观氧浓差电池的特征,但此时阴极与阳极电流交叉分布。水线腐蚀发展阶段,形成了以水线附近为阴极,水线下为阳极的氧浓差电池。水线上阴极反应速率的不断增加,推动水线下金属腐蚀由水线下逐渐向水线处扩展,加速了整个金属的腐蚀反应速率。水线腐蚀稳定阶段,水线上成为电极表面主要的阴极反应区域,腐蚀速率处于稳定状态。阵列电极测量技术可以提供整个水线区的电流分布及其变化信息,弥补了传统片状电极的不足,为水线腐蚀研究提供了有效的技术手段。

采用丝束电极方法结合电化学阻抗技术研究了Cu在0.6 mol/L NaCl液滴下的腐蚀行为。结果表明：液滴下Cu电极表面表现出明显的不均匀电流分布特征,开始时呈现中心阴极边缘阳极的分布,随腐蚀时间的延长电流分布会发生极性反转,呈现中心阳极边缘阴极的分布。对电极表面形貌及产物的分析结果表明,开始时液滴边缘区即有红棕色产物大量积累,而中心区氧化膜生成则较慢。随着腐蚀时间的延长,电极表面逐渐被红棕色氧化膜完全覆盖,中心区氧化膜开始破坏并生成绿色产物,其破坏程度强于边缘区。据此对液滴下Cu的腐蚀机理进行探究。

通过现场曝晒实验,采用SEM,EDS,XRD及电化学测量方法研究了Q235碳钢和09CuPCrNi-A耐候钢在武汉城市大气和武汉石化环境中交叉曝晒180 d后的腐蚀行为和规律。结果表明：Q235碳钢和09CuPCrNi-A耐候钢在武汉大气和武汉石化环境中交叉曝晒早期锈层表面凹凸不平,多裂纹和孔隙。不同环境条件下,早期腐蚀形成的锈层对后期腐蚀会产生影响,环境的变化会影响锈层的演化。从腐蚀动力学和极化曲线结果来看,存在I_{武汉站连续曝晒}<I_{武汉/石化交叉曝晒}<I_{石化/武汉交叉曝晒}<I_{石化站连续曝晒}的关系。

通过室内土壤埋样实验,采用电化学阻抗谱 (EIS) 和极化技术研究了X80管线钢在红壤泥浆中的早期腐蚀行为。结果表明,X80管线钢在水饱和红壤中腐蚀初期 (15 d内) 的EIS具有两个时间常数特征,高频端呈现土壤介质特征容抗弧,10^-2~10⁴ Hz频区为腐蚀界面反应过程对应的容抗弧,低频区 (<10^-2) 为点蚀形核期产生的感抗弧；腐蚀30 d后电极反应过程受扩散过程控制。提出了红壤对管线钢的高腐蚀性与红壤铁氧化物间的关联。

以AZ31B镁合金为基体,通过化学沉积的方法分别在添加Mn(NO₃)₂,Na₂MoO₄以及复配的锰系磷化溶液中获得了磷酸盐转化膜。采用扫描电子显微镜 (SEM)、电化学工作站及CuSO₄点滴等表征手段,研究添加剂对磷化膜表面微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明：Mn(NO₃)₂含量在0~2 g/L之间增加时,磷化膜晶粒尺寸先减小后增大,耐蚀性先增大后降低；Na₂MoO₄含量在0~0.5 g/L之间增加时,磷化膜晶粒尺寸显著减小,然后增大,耐蚀性显著提高；Mn(NO₃)₂和Na₂MoO₄复配后膜层致密,耐蚀性增强,但差于单独引入Na₂MoO₄的改善效果。综合比较分析,Mn(NO₃)₂对锰系磷化膜耐蚀性的改善作用较小,而添加0.25 g/L的Na₂MoO₄获得的膜层更均匀细致,耐蚀性能更佳。