空间放射性示踪原子分析与腐蚀电化学方法相结合的研究也是从原子层面认识腐蚀机制的另—途径。这种微纳米腐蚀电化学与其他表征方法的结合将会极大地促进腐蚀科学和电化学基础研究的共同发展。

 

　　在材料断裂力学的研究方面,对微米尺寸缺陷的认识已经取得了长足的进步,但在腐蚀科学研究过程中对这类缺陷影响的认识尚处于初始阶段。然而,成像技术的快速发展,为我们在纳米层次上研究缺陷带来了更多的机遇。
 

　　同时,需要在纳米层次上研究腐蚀过程中水的吸附、钝化、溶解及阴极反应速率等,因为纳米材料具有量子尺寸效应,表面原子增多,相邻的原子数减少,且缺陷和应力的影响很大。由于尺度相近,纳米层次的研究有助于对浓度梯度,双电层,欧姆电场等与腐蚀相关的基础理论研究的进行。因此,纳米材料的应用可能需要在纳米和超纳米层次上对表面和电化学现象有新的研究和理解,这会对纳米电化学的发展产生重大影响。
 

　　另外,扫描隧道显微镜、原子力显微镜以及第一原则建模方法等的发展,进—步促进了腐蚀科学在纳米层次上的研究与发展。
 

　　局部腐蚀机理研究是未来关注的焦点之—。其中对闭塞环境中(凹坑处、缝隙处、开裂处、镀层起泡或剥落处)各种各样的化学/电化学反应的认识是关键,基于对这些化学/电化学反应过程的认识,可以进一步理解水溶液中的局部腐蚀过程。
 

　　虽然对点蚀坑和缝隙内的化学成分、电化学反应有了较多的认识,但对膜的离子传输、腐蚀产物的沉淀等与局部腐蚀密切相夫过程的认识仍具有—定的局限性。需要认识在浓溶液的导电、传输等物理化学性能,如活度系数和pH值等。由于局部腐蚀的尺寸和腐蚀介质浓度梯度的突变,以及目前用于微区探针技术的局限性,使得现有的模型并不完善。
 

　　应力与应变对腐蚀起始和进程的影响也是未来一个重要的研究方向。弹性应变或者塑性应变会对材料的腐蚀溶解产生重大影响。拉应力的影响是多方面的,目前已经认识到拉应力不仅可以通过裂纹加剧晶间腐蚀,还可以使裂缝内的腐蚀电流增大。目前,人们对这—影响的热力学或动力学机制的认识有限,还有待进—步的研究。
 

　　随着对环境腐蚀连续变化过程的深入研究,利用计算机仿真技术,结合实验室和现场试验数据,可以建立并不断完善关于腐蚀过程的理论模型,这是金属环境腐蚀研究的一个重要方向。
 

　　在不远的将来,实验研究和数据积累、腐蚀模型的建立和计算机仿真实现连续腐蚀变化过程的模拟等,将成为人们认识和控制金属腐蚀过程的相互依赖、相互补充、有机结合的三个重要方面。元胞自动机已经在多个腐蚀问题的模拟中得到了成功的应用。对于腐蚀问题来说,其本质上就是—系列的电化学反应和扩散过程,丽这两种物理过程都是可以通过设置元胞自动机中的演化规则来实现模拟的。我国这方面研究刚刚起步,与其他国家总体有十年的差距。
 

　　目前,材料正从传统结构材料向功能材料,从金属材料向陶瓷材料、高分子材料和复合材料的方向发展,特别是生物医用材料的大量出现,在目前金属环境腐蚀研究成杲与方法的基础上,对功能材料、高分子材料和复合材料的腐蚀失效开展系统的数据积累、规律与机理研究以及计算机模拟与仿真将是一个重要的发展方向。
 

　　人类社会实际已经进入复合材料时代,但是,由于材料腐蚀失效研究的滞后性,对功能材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料,特别是生物医用材料在各种环境中的腐蚀失效机理与规律以及与环境因素之间的关系研究,十分缺乏。可以预见,这将是未来腐蚀与防护学科发展的一个不可或缺的重要方向。
 

　　自然环境的日益变化,各种人造极端工业环境不断出现。例如太空、深海、湿热海洋气候和高寒等环境中各种大型构件的不断增加和服役条件的恶劣,各种强酸强碱多盐、高温高压的新型工业环境,各种微生物环境的出现。
 

　　利用已经获得的数据、规律和机理研究成果,进—步加深对这些过程的腐蚀机理与规律的认识,同时建立以上环境下与实际服役环境吻合度较高的加速腐蚀试验方法体系,对在环境中实际服役构件进行腐蚀安全评定和对其腐蚀日报历寿命进行准确评估,也将是腐蚀与防护学科一个需要长期坚持的方向。

结束语
 

　　在加强以上基础研究的同时,不断培植我国具有影响力的基础研究方向,是发展我国腐蚀与防护学科的基本原则。
 

　　在此基础上,发展具有国际—流水平的耐蚀材料防腐蚀工程、表面处理与涂装防腐蚀工程、电化学保护防腐蚀工程、环境介质处理或工艺防腐蚀工程和防腐蚀专用设备工程中的新材料新工艺新技术新设备,不断提升我国腐蚀与防护学科的原始创新和应用能力,才是发展我国腐蚀与防护学科的根本目的。
 

　　发展我国腐蚀与防护学科一方面必须牢牢抓住我国经济发展和国防建设的需求,另一方面必须充分关注国际上学科发展的新理论新动态,大力建设和培植在世界上有影响力的基础研究,力图引领基础研究的发展方向。

 2/2   首页 上一页 1 2