天然气管道掺氢输送是现阶段氢能输送最为经济有效的方式之一，但必须重视管材与氢的相容性问题。天然气中掺入氢气后，氢通过吸附、扩散等过程进入金属管材内部，部分被氢陷阱捕获，部分在晶格间扩散。进入金属管材内部的氢是影响管线钢服役性能的关键，因此，研究管线钢氢渗透行为具有十分重要的意义。本文从管线钢的氢渗透研究方法以及影响因素等方面综述了管线钢氢渗透行为的研究进展。
有机涂层因操作便捷、成本低廉在金属防腐领域备受青睐，其中环氧树脂因其显著的化学惰性、对基材的优异附着力和优良的力学性能而被广泛应用。然而环氧涂层在固化过程中因收缩或溶剂蒸发而产生空隙和导电通道，降低了其防腐效率。解决这一问题的策略是向环氧涂层中加入纳米颜填料。本文针对当下应用于环氧防腐涂层的纳米颜填料进行了总结，详细阐述了非金属纳米填料 (包括无机非金属纳米填料和有机纳米填料) 和金属纳米材料，特别是新型纳米填料 (MOFs材料和MXene材料) 的性能及改性现状，并对其应用前景进行了展望。
对用PTFE材料开发超疏水材料和薄膜，以及改性的思路进行了全面综述。首先，总结了超疏水PTFE块体与薄膜材料的加工工艺，并对各个方法的开发结果和特点进行了说明。此外，为进一步提升超疏水薄膜的特性，众多研究者还通过掺杂对薄膜进行改性，分别实现了增强其耐用性和与其他特性的融合。最后，对PTFE超疏水材料的发展和在防腐蚀领域的应用进行了展望。
海洋生物污损会对人类海洋活动和海洋工业产生诸多不利影响，传统使用有机锡或金属离子杀生剂的防污策略会导致环境污染与生态系统的破坏，大自然生物有机体所展示的天然抗粘附机制为绿色防污材料研发带来新的灵感。受生物表皮物理结构及仿生防污机制启发，本文从生物表皮微结构研究入手，综述了仿生微结构复刻与表面润湿性调控两种水下仿生防生物污损策略的研究进展，并展望其前景。
采用失重法、扫描电镜、X射线衍射仪、三维超景深显微镜结合电化学测量，着重研究了N80和TP125V钢在页岩气环境中60~120 ℃范围内的腐蚀速率的变化规律。结果表明，N80和TP125V钢腐蚀速率随温度的增加先增加后减小，100 ℃时达到最高值，分别为 (0.169±0.014) 和 (0.198±0.007) mm/a；局部腐蚀速率也达到最大值，分别为1.13和2.47 mm/a，点蚀坑密度分别是2.0×103和2.6×103 pits/cm2。在60和120 ℃时，N80钢的腐蚀速率要高于TP125V钢的；而在90、100和110 ℃时，TP125V钢的腐蚀速率要高于N80钢的。表面分析结果表明，温度同时也会显著影响腐蚀产物膜的结构和组成。
海洋环境下，热障涂层因水蒸气的作用发生水热腐蚀老化，同时还承受高温气流冲蚀带来的摩擦磨损破坏。本文采用大气等离子喷涂技术在单晶合金N5上制备了带有NiCrAlY粘结层和8YSZ面层的热障涂层，并使用MFT-5000摩擦磨损试验机测试了热障涂层在水热腐蚀老化后的摩擦磨损行为，同时通过XRD与SEM对涂层腐蚀后的物相构成与磨损形貌进行了分析。结果表明，水热腐蚀老化会使YSZ陶瓷发生四方相至单斜相的相变，且单斜相主要在ZrO2晶界处萌生，引起晶粒间结合强度降低，导致涂层耐磨性能降低。在高温氧化环境及高温氧化-低温水热老化交变环境下，涂层的磨损机制为脆性断裂引起的片层剥离，同时还伴有磨粒磨损和黏着磨损；而在低温水热环境下涂层的磨损机制为微断裂引起的晶粒剥离。
通过高温氧化和高温摩擦试验研究了Inconel 718合金在580 ℃动态纯水蒸气环境中的氧化行为及高温摩擦学性能。结果表明：Inconel 718合金在580 ℃动态纯水蒸气环境中的氧化动力学曲线遵循两阶段直线规律；与在干燥空气中不同，Inconel 718合金在高温水蒸气中获得的氧化产物粗大，且有网状裂纹存在，但二者成分类似，主要由NiFe2O4和少量的NiO，Cr2O3和Fe2O3组成。随摩擦载荷增加，Inconel 718合金在580 ℃时的摩擦系数逐渐减小，而磨损率逐渐增加；其在2 N载荷下的磨损机制主要为粘着磨损，而在高于5 N载荷下的磨损机制主要为疲劳磨损和磨粒磨损。
采用涂盐法研究钴基DZ40M和镍基K452高温合金的循环热腐蚀行为。利用失量法、XRD、SEM、EDS、划痕、二维轮廓等测试手段，表征了DZ40M和K452的循环热腐蚀失效过程，对比分析了两种高温合金失效行为差异的原因。结果表明：15周期后，K452的抗循环热腐蚀性能优于DZ40M，原因在于K452中Al、Ti、Ni元素含量更高，一方面生成的外层NiTiO3可以有效阻挡熔盐侵蚀，另一方面内层Al2O3保证了腐蚀产物膜与基体紧密结合。
通过开路电位测量、电化学阻抗谱测试、动电位极化曲线测试、附着力测试等手段，研究了多羟基超分散剂对水性环氧清漆防腐性能的影响。结果表明，在3.5%NaCl溶液中，环氧清漆和含分散剂的环氧清漆的失效历程相同，可分为4个阶段：涂层快速吸水阶段、涂层腐蚀产物生成阶段、稳定腐蚀阶段和腐蚀产物扩散阶段。含分散剂的环氧清漆表现为较强的吸水性，多羟基超分散剂增加了涂层的饱和吸水率，加快了涂层的腐蚀失效。
采用失重实验、电化学实验、表面形貌测试 (SEM、AFM) 和接触角测试深入研究了0.10 mol/L 三氯乙酸 (Cl3CCOOH) 介质中非离子表面活性剂椰油酸二乙醇酰胺 (CDEA) 对冷轧钢的缓蚀作用；并探究了缓蚀溶液的表面张力和电导率与缓蚀性能的内在关联。结果表明：CDEA对冷轧钢在Cl3CCOOH中有明显的腐蚀抑制作用，20和30 ℃下，CDEA浓度仅为20 mg/L时，缓蚀率可高达95%以上。缓蚀性能随CDEA浓度增大而增强，但随温度的上升而减弱。CDEA在钢表面的吸附是符合Langmuir吸附的、自发的、放热的过程，20~50 ℃下标准吸附Gibbs自由能为-33.6~-33.0 kJ/mol。CDEA为既抑制阴极析氢又抑制阳极溶解的混合型缓蚀剂，其缓蚀机理为“几何覆盖效应”。随CDEA的添加，Nyquist图容抗弧增大，且电荷转移电阻增大。SEM和AFM的微观形貌进一步证实了CDEA显著抑制了Cl3CCOOH溶液对冷轧钢表面的腐蚀。缓蚀钢表面呈现较强的疏水性，其接触角为100.66o。溶液表面张力随CDEA的添加而降低，在钢片浸泡后的溶液表面张力较浸泡前有所增加；溶液电导率随CDEA浓度的增加，在50 mg/L附近出现峰值。
采用水热法结合原位化学氧化法在304不锈钢表面制备了不同种类NiFe-LDH (层状双氢氧化物) /聚苯胺 (PANI) 复合涂层。利用SEM、EDS能谱分析、XRD、FT-IR和XPS，对不同LDH的表面形貌和结构进行分析。采用极化曲线和电化学阻抗谱研究了涂层对基底的防蚀性能，并对其耐腐蚀机理进行探讨。结果表明，添加Fe(NO3)3得到层状结构的LDH，采用PANI改性可进一步优化LDH的表面结构。PANI和LDH之间存在化学键的结合，二者协同作用提升复合涂层的综合性能。在168 h浸泡期间，NiFe-LDH/PANI复合涂层在1 mol/L H2SO4溶液中具有良好的化学稳定性，为304不锈钢提供优良的物理屏蔽和阳极氧化保护作用。
采用化学气相沉积 (CVD) 法在镍基高温合金K444表面制备了渗铝涂层。850、950和1050 ℃制备的涂层均为双层结构，外层是NiAl相，内层为互扩散区。涂层随沉积温度升高而增厚，3个沉积温度制备的CVD渗铝涂层厚度分别约为6.2、12.5和30.3 μm。研究了K444合金及3个温度制备的CVD渗铝涂层在750 ℃ NaCl+Air条件下的腐蚀行为。结果表明，K444合金表面发生氧化和氯化反应，腐蚀严重。而CVD渗铝涂层表面生成了保护性Al2O3，抗NaCl腐蚀能力增强，1050 ℃沉积温度下制备的CVD渗铝涂层抗腐蚀能力最强。
以海洋常用铝基牺牲阳极为对象，研究了深水压力、流速和二者同时作用下Al-Zn-In牺牲阳极的自腐蚀现象。结果表明，深水压力和流速均促进了Al-Zn-In牺牲阳极自腐蚀，但程度有所不同，流速的作用明显大于深水压力。在深水压力作用下Al-Zn-In牺牲阳极腐蚀坑的直径和深度增大，在流速作用下腐蚀坑数量明显增加，电化学反应电阻降低，另外流水对阳极基体的机械冲刷加剧了晶粒脱落，在深水压力-流速交互作用下显著促进阳极自腐蚀。
针对传统电化学分析技术不能完全反映有机涂层腐蚀电化学过程的问题，采用弛豫时间分布 (DRT) 技术分析电化学阻抗谱 (EIS)，研究了聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 涂层在长效防腐过程及“人工划伤-自修复”循环过程中的动态弛豫时间分布。结果表明：结合等效电路模型分析方法，DRT技术能够清晰地分析PDMS涂层电化学过程中总电化学阻抗的组成及各部分贡献率，并从理论方面阐明了EIS等效电路中各元件对应的弛豫时间归属问题。为腐蚀电化学机理研究提供了一种新的分析技术。
通过乳液聚合法，控制表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) 的添加量，一步合成了具有超疏水性质、空心球形貌的聚苯胺胶囊，该微纳米空腔结构可实现缓蚀剂等物质的包覆功能。结果表明，不同表面活性剂添加量下的产物形貌均为空心球状，并且可实现水接触角由67°提升到152°的超疏水。将超疏水胶囊掺入涂层，在3.5%NaCl溶液中浸泡14 d后，低频阻抗模值为2.69×1010，与添加亲水性聚苯胺的环氧树脂涂层及不添加填料的环氧树脂涂层相比，涂层电阻超过一个数量级以上。其原因为粉末的超疏水性，增大了腐蚀介质在涂层中扩散阻力，同时由于长链烷基的掺杂，改善了聚苯胺粉末在环氧树脂中的相容性，提高了涂层致密性及耐蚀性。
通过自主研制的高效串型深海环境试验装置在西太平洋深海自然环境下开展了5A06铝合金的腐蚀行为实验，分析了5A06铝合金在500，800，1200和2000 m深海环境下暴露1 a的腐蚀形貌、腐蚀规律和电化学行为。实海结果显示，5A06铝合金的腐蚀形式以点蚀为主，平均腐蚀速率随海水深度增加先升高后降低，最大值出现在水深500 m处，为17 μm/a，是浅表海水环境下的3.1倍；而在800~2000 m水深范围，5A06铝合金腐蚀状况大大减弱，腐蚀速率在0.9~1.4 μm/a水平，800 m时仅为浅表海水的0.21倍，2000 m时则为0.14倍。电化学测试结果显示，试样自腐蚀电位随海水深度增加而正移，2000 m深度下达到-0.640 V (vs. Ag/AgCl)；电荷转移阻抗随着试验深度的增加而显著增大，2000 m深度下达到了最大值，为1.91×108 Ω·cm2。
针对钇稳定氧化锆 (YSZ) 材料在海洋环境中易腐蚀的问题，使用放电等离子烧结技术分别制备了5%和12% (质量分数) Y2O3稳定的YSZ块体材料，并对块体材料在高低温交替的水蒸气环境中进行腐蚀实验，模拟其作为热障涂层面层材料在海洋环境下使用时的腐蚀情况。分析了YSZ在低温水蒸气老化和高温烧结的交替腐蚀过程中，力学性能的变化以及裂纹的形成和扩展行为。结果表明：对于5%Y2O3含量的5YSZ在模拟海洋环境下抗弯强度损失严重，14 d的腐蚀实验使得抗弯强度下降了91.4%。然而对于高Y2O3含量的12YSZ材料，其在相同环境下腐蚀相同时间，抗弯强度未有明显变化。Y2O3含量高的YSZ具有更强的稳定性，更适合在海洋环境使用。
利用透射电子显微镜 (TEM) 、扫描电子显微镜 (SEM) 以及X射线衍射仪 (XRD) 等手段对Incoloy800H合金在650 oC饱和石墨粉尘环境中的碳化行为及其机制开展了研究。结果表明：Incoloy800H合金的碳化腐蚀深度曲线遵循抛物线规律，腐蚀速率常数为0.013 μm/s1/2，腐蚀产物层厚度随腐蚀时间的延长而增加；碳化3000 h后，合金表面腐蚀产物层主要以尖晶石相MnCr2O4和碳化物 (CrAlMn) x C y 为主，碳化层内颗粒状腐蚀产物为MnCr2O4、M23C6以及Al2O3，且主要沿晶界分布；晶界碳化-氧化是导致合金腐蚀进程加剧的关键因素。
采用不同含量的Na2S来模拟不同的含硫环境，利用挂片浸泡实验研究P110S钢级油套管在含硫体系中的腐蚀行为；利用电化学测试研究了其在不同含硫浓度中电化学特征；利用扫描电镜、激光共聚焦、XRD以及拉曼光谱对样品表面的腐蚀产物和形貌进行了表征。结果表明，P110S钢级油套管钢在含硫体系中发生严重的腐蚀，腐蚀速率和腐蚀电流密度均随含硫浓度增大而增大，腐蚀类型由均匀腐蚀转变为点蚀，腐蚀产物疏松。
研究了TP439不锈钢在800 ℃高温水蒸气中的初期氧化行为。采用恒温氧化法测试了TP439不锈钢在800 ℃高温水蒸气中的氧化动力学曲线。通过场发射电子扫描显微镜 (FE-SEM) 观察试样氧化后的形貌，采用能谱分析 (EDS) 及X射线衍射 (XRD) 分析膜层的表面成分及相结构。结果表明：TP439不锈钢在初期阶段的氧化速率较快，氧化动力学符合线性氧化规律，线性速率常数kl为5.21×10-2 mg/(cm2·h)，氧化过程受界面反应控制；随着氧化时间的增加氧化膜逐渐变厚，第二阶段的氧化动力学遵循抛物线规律，抛物线速率常数kp为1.54×10-3 mg2/(cm4·h)，氧化速率的控制步骤由界面反应控制转为扩散控制。TP439不锈钢氧化产物的主要成分为 (Cr，Fe)2O3和少量的Cr2O3、Fe2O3、FeCr2O4尖晶石氧化物。在氧化初期阶段，试样表面沿晶界处分布的氧化物颗粒较多，这是由于晶界是元素快速扩散通道，表面沿晶界生成网状氧化物。
采用扫描电镜 (SEM) 及电化学测试，研究了S31254-Ce超级奥氏体不锈钢固溶、时效处理后第二相的溶解、析出行为及耐蚀性能。结果表明：1250 ℃保温120 min后，S31254-Ce试样中析出相可完全回溶。800~900 ℃时效处理后，S31254-Ce不锈钢均有析出相析出，第二相优先析出于晶界。随着温度升高，840 ℃以上时效处理后，析出相也逐渐在晶内析出，且数量逐渐增多。860 ℃时效处理过程中，随时效时间延长，晶内细小点状析出相尺寸逐渐增大，晶内析出相渐渐呈现网状结构。S31254-Ce不锈钢固溶处理后试样的耐蚀性最好。随时效温度提高，析出相越多，S31254-Ce不锈钢的耐蚀性能越弱。时效温度为840~900 ℃时，对应材料的耐蚀性能的下降幅度增加。
B10和B30铜镍合金分别为船舶海水管路和冷却器的主要材料，二者由于镍含量不同腐蚀电位不同，管路与冷却设备连接后，B10和B30存在电偶腐蚀风险，特别是在流动海水加速腐蚀介质和腐蚀产物扩散工况条件。为控制B10/B30电偶腐蚀以延长海水管路系统使用寿命，本文通过电化学法测试了B10和B30管状偶对在静态以及1、3和5 m/s流速海水中的电偶电位和电偶电流，分析电偶腐蚀速率随时间和流速的变化规律。研究结果表明：在静态海水中，B10与B30的电偶腐蚀倾向较小，试验初期B10作为阳极腐蚀略有增加，实验40 h后电偶电流趋近于零；流动海水中，B10阳极极化电流密度和B30阴极极化电流密度显著增加，B10始终作为阳极电偶腐蚀显著加剧，1 m/s流速下的电偶腐蚀速率是静态下的79倍，且随着海水流速的增大，B10/B30电偶电流密度增大，电偶腐蚀速率加快，混合电位理论分析表明B10/B30电偶腐蚀速率是由B10阳极反应动力学和B30阴极反应动力学共同控制。
由于高硬度、高强度、高热稳定性、良好的耐磨性、耐腐蚀性、软磁性、成本低等诸多优点，Fe基非晶合金在众多领域有着十分广泛的应用前景。但其有限的玻璃形成能力、本征脆性等缺点极大地限制其作为工程材料的应用推广。利用热喷涂技术制备的Fe基非晶涂层不仅能够保持其原本的优异特性，还能弥补其缺点，突破工程应用的局限性。本文对Fe基非晶涂层的主要热喷涂制备方法进行了介绍，并对非晶涂层耐腐蚀性的影响因素：成分、氧化、孔隙、晶化和裂纹等一一归纳，并提出了Fe基非晶涂层耐腐蚀性能的优化措施，最后对Fe基非晶涂层耐腐蚀性的下一步研究进行展望。
采用动电位极化、恒电位极化、Mott-Schottky以及XPS测试研究了254SMo、904L、316L 3种奥氏体不锈钢在模拟烟气冷凝液中的钝化行为。结果表明，在模拟烟气冷凝液中，随着Mo含量的增加，钝化区变宽，点蚀电位变正，维钝电流密度降低，使得254SMo钢耐蚀性增强，适用于烟气脱硫环境中。同时，随着冷凝液pH的增大，3种钢的平带电位负移，施主密度不断减小，表明其钝化膜的缺陷随着pH的增加而减少，耐蚀性增加。
随着海洋资源的开发，传统高强度低合金钢已不能完全满足复杂的深海环境，通过添加合金元素来改善其抗氢脆性能。采用双电解池研究含与不含0.15%V+0.05%Nb合金元素的高强度低合金钢中氢扩散行为，并采用扫描电镜 (SEM)、透射电镜 (TEM) 和X射线衍射分析 (XRD) 等方法测量原奥氏体晶粒大小和位错密度。根据原奥氏体晶粒尺寸和位错密度计算得到钢中可逆氢陷阱密度，并将其与氢分析仪测得钢中氢含量建立联系。结果表明，V与Nb能够通过在钢中形成碳化物使得原奥氏体晶粒细化和位错密度增加，引起钢中可逆氢陷阱密度增加，从而降低氢扩散系数以及提高钢中氢含量和氢扩散激活能。
研究了254SMo、904L和317L超级奥氏体不锈钢在650、700和750 ℃下30%Na2SO4+30%K2SO4+20%NaCl+20%KCl混合熔盐中的热腐蚀行为。通过腐蚀动力学以及腐蚀产物成分和形貌分析，探究了3种不锈钢在熔融混合盐中的高温腐蚀机理。结果表明，3种不锈钢在不同温度下均表现为失重，耐蚀性顺序为254SMo＞904L＞317L不锈钢；熔融的氯盐加速腐蚀，主要遵循“电化学腐蚀+氯活性腐蚀”腐蚀机制，硫酸盐通过“碱性助溶”机制溶解和破坏腐蚀层，从而造成严重的内部和晶间腐蚀；在两种腐蚀机制中，以氯腐蚀为主，硫腐蚀为辅；提高Mo和Ni含量可以在一定程度上改善奥氏体不锈钢的耐高温腐蚀性。
探究了复合添加微量Sn与Ca对挤压态Mg-0.5Bi基合金的微观组织、力学性能及腐蚀行为的影响。结果表明：挤压态Mg-0.5Bi-0.5Sn-0.5Ca (质量分数，%) 合金主要由α-Mg、Mg2Bi2Ca以及Mg2Sn相组成，合金表现出晶粒尺寸均匀分布的完全动态再结晶组织。合金的抗拉强度 (UTS) 为191 MPa，伸长率 (EL) 高达31.5%，腐蚀速率 (Pi) 为0.51 mm/a，极化阻抗 (Rp) 为707.19 Ω·cm2。此外，挤压态合金在腐蚀过程中生成了含Ca以及含Sn的腐蚀产物中间层，从而提升了腐蚀产物层的保护作用，导致析氢速率随着浸泡时间的增加先增大后减小。最后由于腐蚀产物膜的破裂，析氢速率达到了2.43 mL/d。
通过室内模拟加速实验、电化学测试以及X射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM) 等手段对通电工况下铜接地网材料在酸性土壤环境中的腐蚀特征进行了研究。结果表明，通电条件对Cu的腐蚀行为有较大影响，Cu的腐蚀速率随外加电流密度的增大而逐渐增大；腐蚀产物以CuO和Cu2O为主，Cu2O的占比随外加电流密度的增大而减小。
