介绍了常用的裂缝诱导方法,指出不同诱导方法的特点。总结了开裂混凝土中Cl^-传输的实验研究结果,特别是裂缝形态参数对开裂混凝土中Cl^-扩散的影响;并归纳了开裂混凝土中Cl^-传输研究的理论和数值模型。最后对裂缝中Cl^-的传输机理与性质研究进行了展望。

总结了国内外针对镁合金点蚀的最新研究成果,特别是腐蚀环境和微观结构对镁合金点蚀的萌生和发展的影响规律;介绍了新型微区原位技术在镁合金点蚀研究上的应用,并指出将微区原位技术与传统腐蚀研究方法相结合是揭示镁合金点蚀机理的重要手段。同时,提出了可减缓镁合金点蚀的方法。最后,对未来镁合金点蚀的研究重点和方向进行了分析和展望,以期对解决镁合金点蚀问题起到一定的指导意义。

利用微生物分析、EIS、SEM和FTIR等方法研究了海水中假单胞菌对聚硅氧烷树脂清漆涂层的分解及防腐蚀行为的影响。结果表明,浸泡时间在1 d内时,涂层在含假单胞菌海水中的腐蚀阻抗明显下降,而在无菌海水中则变化很小,表明假单胞菌在浸泡初期能够极大地降低涂层的腐蚀阻抗并能分解涂层。而随着浸泡时间的延长,两种环境下涂层的腐蚀阻抗均明显减小。涂层在含假单胞菌海水中浸泡1~30 d的腐蚀阻抗的减少量明显大于其在无菌海水中的减小量,表明浸泡30 d后假单胞菌对涂层结构造成了破坏。而当在长时间浸泡情况下,假单胞菌对于涂层腐蚀阻抗仅有轻微影响。无论是在无菌海水还是在含假单胞菌海水中,通过拟合电化学数据得到的等效电路模型中仅有一个时间常数。SEM和FTIR分析结果表明,浸泡30 d时假单胞菌能在一定程度上分解涂层。

将Q235碳钢样品挂于不同海域 (青岛和三亚) 的不同腐蚀区带 (潮差区和全浸区),在不同的时间点 (90,180和270 d) 取出,就腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物成分进行分析,并采用传统平板分离和16S rDNA序列分析技术对腐蚀产物层中的微生物进行分离、纯化和培养。结果表明,Q235碳钢在不同海域不同腐蚀区带的腐蚀速率不同,且潮差区的腐蚀速率总是大于全浸区的;不同腐蚀区带腐蚀产物的内外层成分存在差别,外层含有Fe₃O₄,α-FeOOH和γ-FeOOH等,内层主要是Fe₃O₄,而不同海域形成的腐蚀产物成分差别不明显。不同时空下不同腐蚀区带Q235碳钢挂片腐蚀产物层中的细菌群落结构复杂且存在差异,主要包括硫酸盐还原菌、铁细菌和好氧/兼性厌氧菌等;在相同时空条件下,全浸区的细菌种类和数量均高于潮差区的,且更容易检测到硫酸盐还原菌的存在;好氧/兼性厌氧菌种类丰富,以弧菌属、芽孢杆菌属和假交替单胞菌属为优势菌。

利用半电池腐蚀电位、线性极化和电化学交流阻抗技术,分别在混凝土模拟液和干湿循环加速腐蚀混凝土试块中,研究了新型复配有机阻锈剂 (IMC-16) 对钢筋锈蚀行为的影响,并将其与常规Ca(NO₂)₂阻锈性能相对比。结果表明,无论在混凝土模拟液中还是在混凝土试块中,空白条件下,随实验时间延长钢筋电极腐蚀电位不断下降,腐蚀电流密度迅速升高,表明在Cl^-侵蚀性作用下钢筋表面钝性遭到破坏,并发生严重局部腐蚀;而添加IMC-16阻锈剂后,钢筋电极腐蚀电位升高,阻抗模值增大,腐蚀电流密度与双电层电容显著下降,表明钢筋的锈蚀得到很好的控制。复配阻锈剂对Cl^-诱导的钢筋局部腐蚀具有优良的抑制效果,并可有效延缓钢筋的起始锈蚀时间。干湿循环实验结果进一步表明,实验初期Ca(NO₂)₂虽可较好抑制钢筋的锈蚀,但其后期阻锈性能却明显下降;而复配阻锈剂在实验初期阻锈性能虽不明显,但相同使用浓度下,其后期阻锈效果及稳定性却明显优于Ca(NO₂)₂。

选用防锈铝合金3102作为铝空气电池阳极材料,研究有机/无机复合缓蚀剂L-半胱氨酸/ZnO对3102铝合金在4 mol/L NaOH溶液中腐蚀及放电性能的影响。结果表明：复合缓蚀剂明显降低了3102铝合金的自腐蚀速率。在NaOH及NaOH/L-半胱氨酸溶液中,铝阳极溶解由电荷转移控制;而在含ZnO的溶液中,铝阳极的溶解由锌盐及腐蚀产物的扩散控制。在4 mol/L NaOH碱性溶液中添加L-半胱氨酸/ZnO复合缓蚀剂,3102铝合金作为阳极材料的铝空气电池的放电性能明显得到改善。

研究了3种Cr含量Ni-Fe-Cr合金在700 ℃/25 MPa纯水蒸汽环境中的氧化行为,重点分析了氧化动力学、氧化膜相组成及微观结构的变化规律。结果表明,随Cr含量的增加,合金在超临界水中的氧化增重持续降低,失稳氧化发生时间被延长,合金的抗氧化性能得到显著改善。在超临界水环境中,Cr₂O₃氧化膜更容易失效,维持保护性Cr₂O₃氧化膜稳定的临界Cr含量相比于干燥空气中的要高;Ni-Fe-Cr合金在超临界水中氧化时优先生成Cr₂O₃氧化膜,其中较低Cr含量的合金长期氧化后,在两层氧化膜界面处会形成较薄的富Ni氧化膜。

选用王水为电解液,通过动电位极化曲线、电化学阻抗、恒电流密度、恒电压电解实验研究N5镍基单品高温合金在王水中的电化学行为,采用SEM,EDS,EPMA和XRD等表征手段分析阳极产物的成分和形貌。结果表明,在电解过程中合金表面有两层明显的覆盖层,具有疏松结构的外层主要为Ta、W的氧化物和碳化物,内层为残留金属基体和金属氧化物组成的具有多孔结构的富Cr氧化层,电解后合金阳极反应由活化控制转变为扩散控制。本文阐明高温合金在王水中的电化学溶解行为,建立合金溶解模型。结果表明,表面阳极产物堆积产生的扩散阻力是电解阻力增加的主要原因,及时去除表面阳极产物能使合金电解速率提高近100%。

采用物理混合的方法制备了ES150型纳米改性有机硅涂料,并采用电化学阻抗技术、盐雾腐蚀实验和浸泡实验研究了涂层的防腐蚀性能。结果表明,清漆涂层存在大量的微孔,严重影响涂层的防护性能。纳米改性复合涂层的致密度显著提高,经6000 h盐水浸泡和5000 h中性盐雾腐蚀实验,涂层未出现起泡、剥落等破坏,涂层下的基体镁合金未发生腐蚀。在浸泡过程中涂层的阻抗保持在10⁹ Ω·cm²以上,具有优异的耐腐蚀性能。SO₂加速腐蚀实验表明,ES150型纳米复合有机硅涂料实现了对飞机零部件在恶劣环境中的有效防护,实际应用效果显著。

合成了3种聚乙二醇 (400) 月桂酸单酯席夫碱基表面活性剂 (M1,M2和M3),并进行了结构表征。采用分子动力学模拟研究了M1,M2和M3在Zn表面的吸附行为和席夫碱基表面活性剂分子中基团对吸附性能的影响,探讨了其吸附机理。利用失重法、电化学阻抗谱和SEM研究了3种表面活性剂对碱性Zn电极的缓蚀性能。结果表明,M3的缓蚀性能最好,当其浓度达到1.0 mmol/L时,缓蚀率达92%。席夫碱基表面活性剂分子基本平行吸附在Zn表面,形成致密吸附分子膜。3种表面活性剂分子吸附能大小依次为：M3>M2>M1,吸附速率顺序为：M3>M2>M1;相比于M2和M1,M3对碱性Zn电极具有更好的缓蚀性能。

采用微弧氧化技术在AZ91镁合金表面制备MgO陶瓷膜层,然后在该膜层通过化学镀铜技术制备金属铜层。利用SEM,XRD,EDS,电化学实验及四探针测试等手段研究了复合膜层的显微结构、相组成、耐蚀性和导电性。结果表明：微弧氧化处理获得以MgO为主相的陶瓷层可有效提高镁合金的耐蚀性,平均厚度为2.5 μm的化学镀铜层连续均匀地覆盖在微弧氧化陶瓷层表面,渗入并填充微弧氧化陶瓷层内部呈网状分布的孔隙,形成交错咬合状态;复合膜层表面的导电性良好,与基体镁合金相比,复合膜层的腐蚀电位提高了0.2 V,腐蚀电流密度下降了一个数量级。但由于化学镀铜层与基体镁合金之间产生的电偶腐蚀,导致复合膜层的耐蚀性较陶瓷层有所下降。

通过设定不同初始pH值、Cl^-浓度的溶液环境,观测溶液颜色、记录pH值变化,运用XRD检测产物成分,研究CuCl水解反应。结果表明：初始pH值 (用H₂SO₄调节) 为2时,水解产物为含铜离子的溶液;初始pH值在2.4~3.0时,CuCl水解产物为Cu₄SO₄(OH)₆·2H₂O;初始pH值在3.3~7.0时,CuCl水解产物为Cu₂(OH)₃Cl,初始pH值影响CuCl水解过程和最终产物。Cl^-浓度较小时,CuCl水解过程有Cu₂O生成阶段;随Cl^-浓度增大,Cu₂O生成过程缩短,最终生成Cu₂(OH)₃Cl;当Cl^-浓度足够大时,CuCl水解直接生成Cu₂(OH)₃Cl,初始Cl^-浓度影响CuCl水解进程。

针对典型船舶海水管路模型,采用以边界元法为基础的数值模拟仿真技术,对TA2钛合金和B10铜合金两种金属材料海水管路模型进行电偶腐蚀数值仿真。通过动电位极化曲线测试法分别测量B10铜镍合金、TA2钛合金在静态以及流态下的极化曲线,以其作为模拟边界条件,分别研究了材料间电偶腐蚀电位和电流密度的分布规律。同时研究了不同管径和海水流速工况下的管路电偶腐蚀规律。结果表明,在TA2和B10组成的电偶体系 (面积比1∶1) 中,B10作为阳极材料,且电连接处腐蚀最严重,约为自然腐蚀的4倍;电偶腐蚀速率与管径与介质流速都呈正相关关系。