高強鋁合金（aluminium alloys，AA）因其具有高比強度、高比剛度、低密度、耐腐蝕性等優良性能，已廣泛應用于航空航天、船舶工業等各個領域，腐蝕問題是限制鋁合金工程裝備長期安全服役的一大主要因素。在海洋大氣環境中，由于溫差效應極易導致鋁合金裝備材料表面形成大量的微小液滴，從而誘發液滴腐蝕。炎熱潮濕的海洋環境有利于真菌的生長，真菌可以吸附在鋁合金表面生長，同時可以從鋁合金表面獲得必要的金屬元素。真菌在鋁合金材料表面的附著和生長會導致嚴重的鋁合金腐蝕問題，然而在微液滴環境中真菌的生物活性以及真菌是如何影響鋁合金腐蝕的還缺乏系統深入的研究。基于此，劉宏偉副教授課題組在前期工作的研究基礎上，自制微電極，設計了微液滴原位電化學測試裝置，以海洋環境中分離得到的真菌Aspergillus terreus作為腐蝕性微生物，系統的研究了兩種高強7075鋁合金（AA 7075-1#和AA 7075-2#）在微液滴環境中的真菌腐蝕行為和機制，為高強鋁合金的微生物腐蝕控制提供理論依據。

首先對兩種7075高強鋁合金即AA 7075-1#和AA 7075-2#進行了EBSD結構表征，從圖1和2可以看出，AA 7075-1#和AA 7075-2#雖然在元素組分上都屬于7075鋁合金，但是他們的微觀結構差別很大，AA 7075-1#試樣晶粒尺寸更小，晶粒分布也更均勻。微觀結構的差異會顯著影響金屬材料的腐蝕行為，從圖3和圖4可以看出，在相同的測試條件下，AA 7075-2#樣品腐蝕更為嚴重，尤其是在A. Terreus存在條件下局部腐蝕得到進一步加速，17天的測試時間內局部腐蝕速率可以高達4.08mm/y。另外，還發現液滴的大小也會嚴重影響鋁合金的腐蝕行為，在體積較大的液滴環境中，鋁合金的均勻和局部腐蝕速率都增加。

進一步以7075 AA-1作為典型實驗，研究了鋁合金真菌腐蝕機制。從圖5可以看出，在非生物條件下，表面膜呈現多孔的結構，有大量的腐蝕產物顆粒存在，腐蝕產物顆粒由片層結構組成，而液滴大小對腐蝕產物膜的結構和組分影響較小。然而在A. Terreus存在條件下，可以觀察到大量的菌絲和袍子的存在，說明在微液滴下真菌A. Terreus可以良好生長和繁殖，而且液滴體積的增加可以提高A. Terreus的活性，從而為加速鋁合金腐蝕奠定了基礎。在上述研究結果的基礎上，提出了微液滴環境下真菌A. Terreus加速鋁合金點蝕機制示意圖，如圖6所示。真菌A. Terreus在鋁合金表面的生長和繁殖導致鋁合金表面鈍化膜局部破裂，從而引發點蝕，真菌的存在通過氧濃差電池效應顯著的加速了點蝕的生長。

相關成果發表在材料腐蝕領域頂級期刊Corrosion Science上（Yuxuan Zhang, Haixian Liu, Zhengyu Jin, Huansheng Lai, Hongfang Liu, Hongwei Liu*. Fungi corrosion of high-strength aluminum alloys with different microstructures caused by marine Aspergillus terreus under seawater drop.Corrosion Science, 2023: 110960.），中山大學化學工程與技術學院為第一通訊單位，2019碩士研究生張雨軒為論文第一作者（現在留學基金委支持下于法國攻讀博士），劉宏偉副教授為論文獨立通訊作者，本研究得到國家自然科學基金（51901253和52271083），廣東省自然科學基金面上項目（2019A1515011135）、中山大學中央高校基本科研業務費（22qntd0801）以及湖北省材料化學與服役失效湖北省重點實驗室開放課題計劃（2020MCF02）等項目資助。同時，感謝中山大學賴煥生副教授和華中科技大學劉宏芳教授在實驗設計、微觀結構表征和論文細節把握等方面提供的幫助和支持。