近年來(lái)，腐蝕學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、高效基礎(chǔ)研究平臺(tái)及腐蝕科技工作者圍繞國(guó)家目標(biāo)和著眼于國(guó)家需求，解決了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全建設(shè)中的許多基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性技術(shù)難題，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)中作出了重要貢獻(xiàn)。在表面涂裝、表面處理、耐蝕材料、防銹油、緩蝕劑、電化學(xué)保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域都取得了豐碩的研究成果，防腐材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了相當(dāng)規(guī)模。

    材料（制品）的腐蝕數(shù)據(jù)積累和材料腐蝕規(guī)律與機(jī)理研究滿足了我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迫切要求：

    1、在西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略中，西部的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已列為首要任務(wù)，根據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中材料的選用要以材料（制品）在西部地區(qū)典型環(huán)境中的腐蝕與老化數(shù)據(jù)作為重要依據(jù)。西部沙漠（戈壁）與海拔 3000m 以上的高原環(huán)境占西部總面積的 75%，青海、新疆有大片內(nèi)陸鹽湖干涸后的鹽漬土，南疆鐵路建設(shè)中由于沒(méi)有混凝土在該地區(qū)土壤的腐蝕數(shù)據(jù)，曾被迫停工數(shù)月，后來(lái)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的短期試驗(yàn)結(jié)果，確定混凝土的選用方案和防護(hù)措施，才恢復(fù)施工。

    2、國(guó)家重大工程建設(shè)如西氣東輸、西電東送、青藏鐵路、青海鉀肥場(chǎng)二期工程、南水北調(diào)、高速鐵路、跨海大橋等也大量使用材料（制品）的腐蝕數(shù)據(jù)和在這些環(huán)境下的材料腐蝕規(guī)律與機(jī)理研究成果。

    3、近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)形成了完善的門類體系，規(guī)模日益擴(kuò)大，不僅原有的工業(yè)環(huán)境出現(xiàn)了大量的腐蝕問(wèn)題，而且新的具有強(qiáng)烈腐蝕性的工業(yè)介質(zhì)環(huán)境不斷出現(xiàn)（例如核電、航空、載人航天、石油、化工、高鐵、海洋工程等） ， 有的腐蝕問(wèn)題制約了該工業(yè)體系的發(fā)展。

    腐蝕科技工作者為這些問(wèn)題的解決提供了材料腐蝕學(xué)科的有力支撐。

    4、在國(guó)防建設(shè)方面，材料腐蝕與防護(hù)是為提高武器裝備的環(huán)境適應(yīng)性而進(jìn)行的材料腐蝕機(jī)理、材料腐蝕失效預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)、武器裝備防護(hù)技術(shù)和工程化應(yīng)用的研究與實(shí)踐活動(dòng)，是武器裝備發(fā)展所必需的共性技術(shù)，是保證和提高武器裝備質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是武器裝備全壽命周期工作的重要內(nèi)容。

    因此，開(kāi)展材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科的研究是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)，科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。

    高溫防護(hù)涂層篇

    幾乎所有的實(shí)用金屬和合金都會(huì)發(fā)生高溫氧化和腐蝕。理解其機(jī)制，設(shè)計(jì)和發(fā)展防護(hù)涂層，預(yù)測(cè)材料及防護(hù)涂層在高溫服役環(huán)境中的退化和壽命，有著重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。典型的高溫防護(hù)涂層有 3 類：擴(kuò)散涂層、MCrAlY包覆涂層和熱障涂層體系。我國(guó)學(xué)者在高溫涂層的研究方面，卓有成效地開(kāi)展了工作并取得顯著成果。

    為保持和擴(kuò)大我國(guó)高溫腐蝕與防護(hù)研究在國(guó)際的影響，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)、發(fā)展和戰(zhàn)略的需求結(jié)合國(guó)內(nèi)本領(lǐng)域的研究成果和國(guó)際研究動(dòng)態(tài)，以下幾個(gè)方面會(huì)是未來(lái)研究重點(diǎn)。

    （一）高溫腐蝕基礎(chǔ)研究

    （1）材料結(jié)構(gòu)（尤其晶粒度）變化對(duì)選擇性氧化和氧化膜的粘附性的影響及其本征原因。納米晶和超細(xì)晶涂層的設(shè)計(jì)和高溫腐蝕性能研究是一項(xiàng)有我國(guó)特色、受國(guó)際關(guān)注、成果被國(guó)際承認(rèn)的代表性工作。這方面的基礎(chǔ)研究擬回答目前國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的問(wèn)題：晶粒細(xì)化和選擇性氧化的內(nèi)在聯(lián)系；保護(hù)性氧化膜的穩(wěn)態(tài)生長(zhǎng)與晶粒度的關(guān)系；氧化膜粘附性與晶粒度的本質(zhì)聯(lián)系；氧化膜納米晶和超細(xì)晶的熱穩(wěn)定對(duì)氧化的持久性能的影響。說(shuō)明這些問(wèn)題，需要對(duì)不同結(jié)構(gòu)材料的選擇性氧化條件和動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行模擬和計(jì)算，還需要對(duì)氧化膜結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行顯微表征。這方面的突出成果，將進(jìn)一步彰顯我國(guó)高溫腐蝕界在國(guó)際的地位， 并為本領(lǐng)域的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

    （2）特殊環(huán)境（如高溫高壓、超超臨界水蒸氣、腐蝕——沖蝕等環(huán)境）下常用金屬的高溫腐蝕行為、規(guī)律和機(jī)理。國(guó)外近來(lái)已開(kāi)展相關(guān)研究，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究還很缺乏。超超臨界發(fā)電等是涉及化石資源（煤炭等）利用的我國(guó)能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略。在苛刻環(huán)境下的服役材料的高溫腐蝕機(jī)制比較復(fù)雜，目前還缺乏深入識(shí)。認(rèn)識(shí)使役結(jié)構(gòu)材料的高溫腐蝕機(jī)制，不僅對(duì)材料的壽命評(píng)估、機(jī)組的安全運(yùn)行具有重要科學(xué)意義，而且也可為新耐蝕材料和防護(hù)涂層的研制奠定基礎(chǔ)。

    （3）功能材料的高溫腐蝕機(jī)制。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)的高溫腐蝕研究主要集中在結(jié)構(gòu)材料上。有些功能材料，也往往在高溫環(huán)境下使用（如高溫磁性材料等），它們的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)材料差別大，因而所呈現(xiàn)的氧化行為與結(jié)構(gòu)材料不同，高溫腐蝕研究系統(tǒng)而深入地拓展至相關(guān)功能才料，有望做出創(chuàng)新性成果。

    （二）高溫防護(hù)涂層研究

    高溫防護(hù)涂層方面的研究，可包含以下幾方面：已有涂層的性能提高研究；涂層制備新途徑探索；新防護(hù)涂層體系設(shè)計(jì)和制備及性能研究，具體如下：

    （1）熱障涂層。新型 TBC 材料的設(shè)計(jì)、制備和性能研究；熱障涂層體系的力學(xué)性能研究；TBC/ 粘結(jié)層 （BC）、TBC/ 氧 化 膜 （TGO）、TGO/BC 及 BC/材料基體界面的破損行為研究。

    （2）納米晶和超細(xì)晶結(jié)構(gòu)涂層。

    包括新型制備方法研究；納米晶結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性及其增強(qiáng)研究；成分改進(jìn)與復(fù)合設(shè)計(jì)研究等。

    （3）搪瓷涂層。主要涉及涂層強(qiáng)韌化設(shè)計(jì)和性能研究以及搪瓷高溫反應(yīng)理論研究。

    （4）復(fù)合涂層。根據(jù)活性和惰性金屬、氧化物陶瓷等材料的不同物理、化學(xué)和力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行復(fù)合設(shè)計(jì)和制備力學(xué)性能和抗高溫腐蝕性能皆佳的高溫防護(hù)涂層。開(kāi)辟制備高溫防護(hù)涂層的新途徑。

    （5）典型功能材料的高溫防護(hù)涂層的設(shè)計(jì)、制備及性能研究。

    （6） 高溫防護(hù)涂層制備的新技術(shù)、新工藝和新途徑探索。

    金屬腐蝕疲勞篇

    由于腐蝕疲勞往往導(dǎo)致災(zāi)難性事故，長(zhǎng)期以來(lái)腐蝕疲勞一直得到了研究者、工程技術(shù)人員的普遍重視。近年來(lái)，鎂合金的腐蝕疲勞、核電站的腐蝕疲勞成為國(guó)際熱點(diǎn)。而材料腐蝕疲勞的早期檢測(cè)更成為國(guó)際上關(guān)心的重要問(wèn)題。

    （一）腐蝕疲勞的監(jiān)測(cè)與檢測(cè)

    金屬材料在疲勞過(guò)程中，試樣內(nèi)部的微觀組織結(jié)構(gòu)、缺陷的形態(tài)、位錯(cuò)組態(tài)等總會(huì)發(fā)生變化。宏觀上有表面粗糙度和表面裂紋等的改變。這些變化必然引起材料本身的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的變化。這種微觀和宏觀的變化與疲勞的各個(gè)階段密切相關(guān)。近年來(lái)，溫度直接測(cè)量法、聲發(fā)射方法得到了很好的發(fā)展。

    （二）國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展比較

    在材料疲勞過(guò)程的研究中，人們已經(jīng)采用了許多直接或間接的方法來(lái)測(cè)量各種變化，以確定疲勞損傷的程度。例如：表面裂紋觀察方法、柔度法、循環(huán)滯回線法、電位降法、透射電鏡位錯(cuò)組態(tài)觀察法、掃描電子顯微鏡的電子通道襯度（ECC）成像技術(shù)；等等，近年來(lái)，人們又發(fā)展了磁響應(yīng)法、渦流探針、鐵電薄膜、壓電磁性、光纖傳感器、紅外溫度測(cè)量、聲發(fā)射技術(shù)等許多方法。聲發(fā)射方法和局部溫度測(cè)量是能夠與疲勞裂紋萌生和機(jī)理密切聯(lián)系起來(lái)，是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。然而，如何區(qū)分損傷機(jī)制一直是難點(diǎn)。

    （三）未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展方向

    欲降低腐蝕疲勞事故必須對(duì)腐蝕疲勞機(jī)理有深入認(rèn)識(shí)，而這種認(rèn)識(shí)必須從早期的腐蝕疲勞裂紋萌生、短裂紋擴(kuò)展和連接開(kāi)始。因此，研發(fā)更敏感的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)腐蝕疲勞機(jī)理的深入認(rèn)識(shí)有重要價(jià)值，始終是本領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)。

    無(wú)論從材料資源的角度，還是從比重低而降低能耗的角度，鎂合金都是金屬材料的熱點(diǎn)。而人們對(duì)鎂合金的腐蝕疲勞認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，嚴(yán)重影響其規(guī)模化應(yīng)用，包括設(shè)計(jì)、制造和安全壽命評(píng)估。

    由于對(duì)高溫高壓水腐蝕疲勞過(guò)程和機(jī)理的認(rèn)識(shí)不足，改進(jìn)后的核電材料環(huán)境疲勞壽命設(shè)計(jì)模型在影響因子及其物理意義、多因素交互作用效應(yīng)、邊界條件確定等方面仍存在缺陷，導(dǎo)致某些條件下疲勞安全裕度仍然不足。大型先進(jìn)壓水堆是世界商用核電技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，其設(shè)備材料的制造工藝發(fā)生了改變，服役水化學(xué)環(huán)境也有所改變，且實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中核電設(shè)備的服役環(huán)境、載荷和材料會(huì)隨服役時(shí)間或操作條件變化而改變，這些均是構(gòu)建環(huán)境疲勞設(shè)計(jì)曲線時(shí)應(yīng)考慮的重要因素。因此，結(jié)合核電設(shè)備材料的、制造、服役、評(píng)價(jià)等過(guò)程，尋找直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)揭示其腐蝕疲勞失效機(jī)理，發(fā)展考慮多因素交互作用和變因素影響的環(huán)境疲勞設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，完善核電材料的設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，是核電材料腐蝕疲勞研究的趨勢(shì)和下一步發(fā)展的方向。

    高性能結(jié)構(gòu)耐蝕鋼篇

    鋼鐵素有“工業(yè)糧食”之稱，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基本支柱之一，產(chǎn)值為全國(guó)GDP 的 8%。鋼鐵材料作為最重要的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用面最廣，幾乎遍及所有工業(yè)，隨著能源工業(yè)的開(kāi)發(fā)與發(fā)展，以及海洋資源利用和艦船工業(yè)的發(fā)展，對(duì)高性能結(jié)構(gòu)耐蝕鋼的需求越來(lái)越迫切。

    （一）我國(guó)在高性能結(jié)構(gòu)鋼領(lǐng)域的差距

    1. 跟蹤模仿為主，缺少自主創(chuàng)新品種

    國(guó)內(nèi)目前材料的設(shè)計(jì)大多采取照抄標(biāo)準(zhǔn)、照抄成分，摸索工藝的老路，在適應(yīng)國(guó)家重大需求，能夠承受復(fù)雜環(huán)境、復(fù)合載荷、全壽命周期考驗(yàn)的新型鋼鐵材料設(shè)計(jì)方面，缺乏適用于我國(guó)特有環(huán)境和服役條件的自主品種。例如我國(guó)川渝地區(qū)的油氣田具有高 H2S 腐蝕的特點(diǎn)，采用現(xiàn)有品種無(wú)法滿足耐蝕要求，模仿國(guó)外 G3 鋼，又造成材料的浪費(fèi)和成本上升。

    2. 某些關(guān)鍵材料不能滿足需求，仍然依賴進(jìn)口

    國(guó)家海洋工程、能源工程等快速發(fā)展對(duì)高性能結(jié)構(gòu)鋼提出迫切需求，目前仍有不少關(guān)鍵部件的用鋼不能自主化生產(chǎn)， 依賴進(jìn)口， 這對(duì)我國(guó)海洋安全、能源安全造成重大影響。例如屈服強(qiáng)度690MPa級(jí)、 高強(qiáng)度、 高韌性、 耐腐蝕、易焊接的海洋工程鋼完全依賴進(jìn)口，時(shí)速 200km 以上高速列車車軸煅坯、車輪以及軸承等關(guān)鍵鋼鐵材料幾乎全部進(jìn)口，嶺奧二期核電 200 萬(wàn) kM 的 2臺(tái)機(jī)組用鋼量 6387t，其中進(jìn)口鋼材高達(dá) 47%。

    3. 質(zhì)量穩(wěn)定性不足，材料壽命不能保障

    在我國(guó)能夠自主化生產(chǎn)的高性能結(jié)構(gòu)鋼品種中，也往往存在質(zhì)量不穩(wěn)定，材料壽命短的問(wèn)題，主要是在一些關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo)方面，如化學(xué)成分控制精度、組織的均勻性、性能的穩(wěn)定性、鋼材的潔凈度等與先進(jìn)國(guó)家均有較大差距，使得我國(guó)鋼鐵產(chǎn)品在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。例如我國(guó)鋼中雜質(zhì)和有害元素含量普遍較高，尤其是 T[O], 國(guó)外 T[O] 可達(dá)3ppm, 國(guó)內(nèi)最好僅為 8-10ppm，一般為20ppm；精細(xì)化、均質(zhì)化技術(shù)方面，國(guó)外先進(jìn)國(guó)家鋼鐵材料的同批次或同板性能差可以控制在 10MPa 以內(nèi)，而我國(guó)普遍在 30-60MPa 范圍內(nèi)。如國(guó)外船板鋼在線軋制控制厚度精度可達(dá) 0.045mm，而我國(guó)最好僅為 0.3mm。

    4. 材料服役數(shù)據(jù)積累不足，缺乏完善的評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

    目前我國(guó)在評(píng)價(jià)體系的實(shí)驗(yàn)研究，積累應(yīng)用數(shù)據(jù)，制定被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)方面存在差距，而這恰恰是冶金創(chuàng)新鏈條中的重要一環(huán)。如評(píng)價(jià)海洋工程領(lǐng)域中鋼鐵材料強(qiáng)度、低溫韌性、疲勞、抗撕裂、耐海洋環(huán)境腐蝕等的評(píng)價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn)；油氣資源開(kāi)采與輸運(yùn)領(lǐng)域中在多軸、交變、擠毀復(fù)合應(yīng)力作用下，抗 H 2 S、CO 2 、高溫等性能的材料評(píng)價(jià)體系及標(biāo)準(zhǔn)均未建立。

    （二）耐蝕結(jié)構(gòu)鋼未來(lái)研究的方向

    未來(lái)耐蝕結(jié)構(gòu)鋼的全壽命周期設(shè)計(jì)理念：綜合考慮材料在制造、使用過(guò)程中經(jīng)濟(jì)性、 可持續(xù)性、 長(zhǎng)壽命等要求， 研究材料成分、制備工藝、組織結(jié)構(gòu)、性能、服役行為等一體化全壽命周期設(shè)計(jì)理論、方法與技術(shù)，進(jìn)一步完善并推動(dòng)適應(yīng)我國(guó)耐蝕結(jié)構(gòu)鋼發(fā)展的生命周期評(píng)價(jià)理論、方法和技術(shù)的建立與推廣。

    復(fù)合載荷和復(fù)雜環(huán)境下腐蝕機(jī)理研究：研究耐蝕結(jié)構(gòu)鋼在多因素耦合作用下，腐蝕失效的形式和機(jī)理，包括：

    多因素耦合環(huán)境腐蝕與對(duì)應(yīng)實(shí)際多因素耦合環(huán)境腐蝕之間的相關(guān)性；多因素耦合作用下材料腐蝕失效理論與方法；服役性能和腐蝕過(guò)程的經(jīng)時(shí)非線性行為規(guī)律；服役安全評(píng)價(jià)綜合分析方法與理論；壽命預(yù)測(cè)基礎(chǔ)理論與延壽方法。

    加速腐蝕試驗(yàn)方法研究：加速模擬試驗(yàn)是材料服役性能表征和評(píng)價(jià)、腐蝕規(guī)律研究的必要手段，如何在模擬的環(huán)境中，確保加速失效的等效性、失效機(jī)理的一致性成為耐蝕結(jié)構(gòu)鋼自主研發(fā)和工程應(yīng)用的重要發(fā)展趨勢(shì)。

    電化學(xué)保護(hù)篇

    近幾年來(lái)，能源、交通、城市建沒(méi)等部門發(fā)展迅速，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要對(duì)陰極保護(hù)提出了新的要求，使無(wú)論在應(yīng)用范圍上還是在先進(jìn)技術(shù)上都使得到了較大的發(fā)展，其中以下六個(gè)方面的發(fā)展尤為突出：

    一是電化學(xué)保護(hù)應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，由長(zhǎng)輸管道擴(kuò)大到油氣輸送站場(chǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)等復(fù)雜區(qū)域，區(qū)域陰極保護(hù)技術(shù)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)陰極保護(hù)工作者近年來(lái)開(kāi)展了大量區(qū)域陰極保護(hù)的實(shí)踐和研究。

    二是隨著數(shù)值計(jì)算和計(jì)算機(jī)學(xué)科向陰極保護(hù)領(lǐng)域的進(jìn)一步滲透，陰極保護(hù)數(shù)值模擬計(jì)算技術(shù)發(fā)展迅速，在理論研究和實(shí)踐應(yīng)用基礎(chǔ)上形成了國(guó)內(nèi)首套商業(yè)化的陰保數(shù)模計(jì)算軟件。

    三是電子學(xué)、自動(dòng)控制和物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與陰極保護(hù)技術(shù)的結(jié)合促使陰極保護(hù)監(jiān)檢測(cè)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，開(kāi)發(fā)了新一代消除 IR 降、抗雜散電流干擾強(qiáng)的極化測(cè)試探頭產(chǎn)品并在實(shí)際工程中得到了推廣應(yīng)用，同時(shí)將極化探頭、無(wú)線傳輸系統(tǒng)及 GPRS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)合形成了陰極保護(hù)無(wú)線傳輸控制系統(tǒng)，大大提高了管理水平。

    四是隨著油氣管道、高壓電網(wǎng)、城市軌道交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速，交、直流雜散電流干擾日益嚴(yán)重，國(guó)內(nèi)對(duì)雜散電流防護(hù)的重視程度逐年提高，并開(kāi)展了相關(guān)的機(jī)理研究和檢測(cè)及排除的工程實(shí)踐，在交、直流雜散電流的腐蝕機(jī)理、評(píng)價(jià)方法以及排除技術(shù)方面都取得了較大的進(jìn)展。

    五是隨著對(duì)高性能陽(yáng)極材料需求的增加，國(guó)內(nèi)加大了陽(yáng)極材料的研發(fā)力度，目前在柔性輔助陽(yáng)極方面的研究及產(chǎn)業(yè)化上發(fā)展較為迅速。

    六是海洋環(huán)境金屬結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)設(shè)計(jì)方法、陽(yáng)極材料及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的外加電流陰極保護(hù)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。下面即從這六個(gè)方面來(lái)介紹電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的最新進(jìn)展。

    腐蝕檢監(jiān)測(cè)技術(shù)篇

    由于材料在環(huán)境作用下的腐蝕破壞是一種自發(fā)電化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，因此，絕大部分腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)離不開(kāi)電化學(xué)原理。近年來(lái)，基于電化學(xué)技術(shù)而發(fā)展的電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)和工業(yè)用的腐蝕檢監(jiān)測(cè)儀器也得到發(fā)展迅速。

    值得注意的是：我國(guó)已有不少高校和研究院所長(zhǎng)期致力于研制、開(kāi)發(fā)各種工業(yè)用腐蝕檢監(jiān)測(cè)傳感器和監(jiān)測(cè)儀器，并研制成功不少用于石化工業(yè)、海洋環(huán)境、地下管線、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及大氣腐蝕等檢監(jiān)測(cè)技術(shù)和測(cè)量?jī)x器。譬如，天津大學(xué)研制成功多種用于海洋環(huán)境腐蝕測(cè)試的傳感器和測(cè)試儀器、中科院金屬研究所研制成功多種用于在線監(jiān)測(cè)石化工業(yè)設(shè)備腐蝕的實(shí)用技術(shù)和測(cè)試儀器、華中科技大學(xué)研制成功用于在線監(jiān)測(cè)石油管線腐蝕的測(cè)試系統(tǒng)、廈門大學(xué)研制成功多種用于監(jiān)測(cè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕破壞的多功能傳感器和測(cè)量系統(tǒng)、廈門大學(xué)和北京化工大學(xué)分別研制成功基于電化學(xué)多重循環(huán)極化法和特征頻率交流阻抗法的有機(jī)涂層下金屬腐蝕的工業(yè)實(shí)用性測(cè)試儀器。

    然而， 由于我國(guó)總體工業(yè)實(shí)力較弱，高端技術(shù)水平低，特別是技術(shù)轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)薄弱，長(zhǎng)期以來(lái)政策導(dǎo)向和投入不足，使得實(shí)驗(yàn)室科研成果難以轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，更難以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化和實(shí)際效益。

    總體上我國(guó)腐蝕電化學(xué)高端儀器和工業(yè)用腐蝕檢監(jiān)測(cè)技術(shù)尚無(wú)法參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，這種局面導(dǎo)致近年來(lái)我國(guó)對(duì)進(jìn)口腐蝕電化學(xué)儀器依賴度高居不下，國(guó)內(nèi)腐蝕電化學(xué)儀器與國(guó)外產(chǎn)品的差距繼續(xù)拉大，加強(qiáng)發(fā)展我國(guó)腐蝕電化學(xué)高端儀器迫在眉睫。高性能、高可靠的工業(yè)用腐蝕檢監(jiān)測(cè)技術(shù)和儀器市場(chǎng)也同樣被國(guó)外產(chǎn)品所控制。當(dāng)前，國(guó)家對(duì)于科學(xué)儀器和工業(yè)監(jiān)測(cè)控制儀器的自主研發(fā)進(jìn)一步高度重視，并投入數(shù)十億的科研經(jīng)費(fèi)開(kāi)展研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，這將為國(guó)內(nèi)腐蝕電化學(xué)儀器，工業(yè)用腐蝕檢監(jiān)測(cè)技術(shù)和儀器的研發(fā)提供一個(gè)難得的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)，也要意識(shí)到競(jìng)爭(zhēng)也非常激烈，任重而道遠(yuǎn)。

    新型功能材料篇

    （一）鐵性功能材料

    鐵性功能材料由于自身材料的特殊性（即陶瓷材料的化學(xué)惰性），在環(huán)境或介質(zhì)中一般不發(fā)生腐蝕，但這種材料及其器件在制備和使用過(guò)程中可能與濕空氣、水或油等介質(zhì)相接觸，同時(shí)可能會(huì)受到電場(chǎng)、磁場(chǎng)和應(yīng)力的耦合作用，因此可能會(huì)在多種因素的協(xié)同作用下發(fā)生滯后開(kāi)裂，即存在應(yīng)力腐蝕。以上主要是近年來(lái)有關(guān)鐵電陶瓷環(huán)境斷裂的研究進(jìn)展具體包括鐵電陶瓷的疇轉(zhuǎn)與環(huán)境斷裂、氫對(duì)鐵電陶瓷相變和介電性能的影響、鐵電陶瓷滯后開(kāi)裂機(jī)理三大方面。但關(guān)于這種功能材料以及其他功能材料或器件在設(shè)計(jì)和服役過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性問(wèn)題，尚有很多可以研究的空間。

    （二）納米材料

    近年來(lái)，納米晶體材料成為材料科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。但對(duì)納米材料的研究主要集中在納米晶體材料的制備與合成技術(shù)，微觀結(jié)構(gòu)特征、性能及其應(yīng)用等方面，而對(duì)于納米晶體的耐蝕性能和機(jī)理方面的研究卻沒(méi)有給予足夠的重視。

    納米材料耐腐蝕性研究中存在的問(wèn)題

    （1） 納米晶化時(shí)除納米晶基體外，還含有第二相的析出，因此影響納米晶體耐蝕性能的因素就不僅是納米晶體結(jié)構(gòu)本身帶來(lái)的影響，還有第二相的影響。

    （2）非晶態(tài)結(jié)構(gòu)向納米晶態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)，如果獲得的基體是納米晶和非晶的混合體，研究耐蝕性能時(shí)必須要考慮到晶化程度的完整性的影響。

    （3）關(guān)于納米晶結(jié)構(gòu)對(duì)耐蝕性能影響的機(jī)制分析方面，都是以定性推理為主，缺乏足夠相關(guān)試驗(yàn)的支持。

    （4）有關(guān)合金化對(duì)納米晶耐蝕性能的影響趨勢(shì)及影響機(jī)制方面缺乏系統(tǒng)的研究。鎢、鉬、鉻等元素具有很好的自鈍化性能，作為第三元素加人到二元Ni-P 鍍層中時(shí)，會(huì)提高鍍層的耐蝕性。

    但上述研究均是針對(duì)粗晶鍍層進(jìn)行的，有關(guān)添加合金元素對(duì)納米晶 Ni-P 鍍層的耐蝕性能的影響還缺乏系統(tǒng)的研究。

    因此，關(guān)于納米晶結(jié)構(gòu)及合會(huì)化對(duì)納米材料耐腐蝕性能的影響規(guī)律及影響機(jī)制尚需進(jìn)一步研究，以便對(duì)納米材料的性能有一個(gè)更加全面的認(rèn)識(shí)。

    （三）生物醫(yī)用材料

    生物材料（生物醫(yī)學(xué)材料）這類特殊的功能材料，隨著生命科學(xué)和材料科學(xué)的不斷發(fā)展而演變。生物醫(yī)用材料在人體這一嚴(yán)苛的腐蝕環(huán)境（存在鈉離子、氯離子和碳酸氫根離子等電解質(zhì)及各種復(fù)雜的有機(jī)化合物）中的腐蝕性能是決定其使用壽命以及使用性能的關(guān)鍵因素，同時(shí)也與生物相容性息息相關(guān)，這是生物醫(yī)用材料區(qū)別于其他功能材料的最重要特征。生物醫(yī)用材料的腐蝕問(wèn)題主要集中在金屬材料方面，一般醫(yī)用金屬材料在體液環(huán)境中必須是惰性的或是高耐蝕性的，但也存在腐問(wèn)題。而這些材料在生物環(huán)境下的腐蝕失效遠(yuǎn)比在一般工程環(huán)境復(fù)雜。研究表明金屬材料在生物環(huán)境下的腐蝕問(wèn)題主要是由水參與的電化學(xué)腐蝕過(guò)程，也稱為水溶液腐蝕與溶解過(guò)程。生物醫(yī)用金屬表面上各個(gè)區(qū)域電極電位的高低是由其電化學(xué)不均勻性所決定的。引起化學(xué)不均勻性的原因不僅有金屬表面結(jié)構(gòu)上的顯微不均勻性（例如化學(xué)成分或個(gè)別晶體取向上的差異，晶界的存在或有異種夾雜物），還有超顯微不均勻性（例如晶格的不完整，晶格中有位錯(cuò)，異種原子或金屬原子的能量狀態(tài)不同）。生物醫(yī)用金屬材料的種類從最初的不銹鋼、貴金屬，逐漸發(fā)展完善到現(xiàn)在常用的 Ti 及其合金，鎳鈦記憶合金等，可以預(yù)見(jiàn)在未來(lái)，擁有極大發(fā)展?jié)摿Φ逆V合金等將在生物醫(yī)用領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

    金屬腐蝕電化學(xué)篇

    （一）國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展比較

    近些年來(lái)，金屬腐蝕電化學(xué)研究依然是腐蝕領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)學(xué)科之一。在國(guó)際研究領(lǐng)域上，腐蝕電化學(xué)研究繼續(xù)深入開(kāi)展傳統(tǒng)基礎(chǔ)理論研究，如電信號(hào)數(shù)學(xué)解析、點(diǎn)蝕機(jī)制深人探討、鈍化理論研究等。目前，在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，腐蝕電化學(xué)研究更注重將傳統(tǒng)腐蝕電化學(xué)測(cè)試與原位觀測(cè)方法及一系列物像分析手段相結(jié)合，通過(guò)細(xì)致深人的研究說(shuō)明具體腐蝕問(wèn)題。此外，在應(yīng)用研究中，先進(jìn)的電化學(xué)測(cè)試技術(shù)是研究熱點(diǎn)之一。將原有的電化學(xué)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以及通過(guò)某一電信號(hào)測(cè)試與實(shí)際物理意義相聯(lián)系而發(fā)展的新型電化學(xué)測(cè)試技術(shù)成為眾多科學(xué)研究者關(guān)注的問(wèn)題。對(duì)于實(shí)際腐蝕問(wèn)題，將現(xiàn)有理論更好地應(yīng)用到實(shí)際腐蝕問(wèn)題中是主要發(fā)展趨勢(shì)。

    （二）未來(lái)發(fā)展方向

    國(guó)內(nèi)研究緊跟國(guó)際研究整體趨勢(shì)。

    在基礎(chǔ)研究中將電化學(xué)測(cè)試信號(hào)利用數(shù)學(xué)方法更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)解析；將電化學(xué)測(cè)試與原位觀測(cè)手段相結(jié)合說(shuō)明腐蝕問(wèn)題；以及更加注重實(shí)際腐蝕問(wèn)題的研究等。通過(guò)具體模擬實(shí)際服役環(huán)境，使實(shí)驗(yàn)室研究更貼近實(shí)際腐蝕環(huán)境。在電化學(xué)測(cè)試方法研究中，更加注重實(shí)際應(yīng)用和成品化。但國(guó)內(nèi)研究仍處于緊跟國(guó)際研究狀態(tài)，尚未建立具有自身特點(diǎn)的、“領(lǐng)頭羊”優(yōu)勢(shì)的研究方向。未來(lái)對(duì)于新研究領(lǐng)域的探討及具有自身特色的研究方向的建立應(yīng)是腐蝕科學(xué)發(fā)展的主要方向。