【研究室总体介绍】
腐蚀集成计算与评价研究室现有教授、博士生导师4人，主要研究方向主要有：材料大气腐蚀与防护、腐蚀模拟计算与实验验证、先进金属耐蚀性能与制造技术、高通量腐蚀评价方法与技术、材料/器件腐蚀寿命评估、增材制造金属的腐蚀与防护等。承担了科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和企业合作科研项目100余项。多年来始终围绕材料腐蚀与防护中的基础科学问题与工程应用开展研究，发表SCI论文200余篇，获授权国家专利40余项，获国家科学技术进步二等奖2项，获省部级科技进步奖十余项，研制开发了系列具有自主知识产权的腐蚀试验装置，大量研究成果在国家重大工程型号中获得推广应用。
【研究室主要研究方向】
- 材料大气腐蚀与防护
- 腐蚀集成计算与应用
- 先进金属耐蚀性能与制造技术
- 高通量腐蚀评价方法与技术
- 材料/器件腐蚀寿命评估
- 增材制造金属的腐蚀与防护
【研究室主要研究内容及科研成果】
主要研究内容
（1） 材料大气腐蚀与防护
基于长期积累金属及其防护材料在我国典型环境和极端严酷环境下服役性能数据，深入开展了环境因素和合金成分对金属材料耐蚀性影响机理，探索金属材料薄液膜下微纳米尺度上电化学作用机制，研究成果实现低合金耐蚀钢理论研究的突破，新型低合金耐蚀钢满足国家重点工程建设及使用长寿命化需求。在大量野外腐蚀数据积累和室内外相关性理论研究成果基础上，建立了基于腐蚀大数据的短期大气暴晒试验和试验室加速载荷谱试验的腐蚀寿命预测技术，广泛应用在高铁工程、航空航天、跨海大桥、海洋设施等重要设施与装备的耐蚀性评价、防护工艺设计和服役寿命评估。
（2） 腐蚀集成计算与应用
通过第一性原理、分子动力学、近场动力学和有限元等方法在腐蚀模拟计算中的集成应用，开辟新的腐蚀研究路线。将原子尺度的计算结果逐级输入到微米/毫米级模型中，解决了微纳尺度实验难度大、无法高通量获取数据的问题，实现了宏观测试结果与理论预测值的对比验证。采用第一性原理计算获得了Al、Zn、Mg、Cu、Fe、Cr、Ni、Ti共8大类典型金属及其化合物的物性数据，建立了腐蚀计算-实验数据采集与分析平台，开设了“腐蚀集成计算与应用”课程。构建了从原子扩散、元素偏聚到点蚀萌生和裂纹扩展的跨尺度的腐蚀计算体系（如下图所示），实现了跨尺度腐蚀损伤的建模与计算、点蚀模拟与电化学验证、计算驱动的耐蚀材料理性设计。
（3） 先进金属耐蚀性能与制造技术
关注微合金元素、微观组织、纳米结构等材料内在因素，研究金属及合金的腐蚀特性与耐蚀机制，特别在微纳米尺度上系统研究了低合金钢腐蚀的冶金学和材料学起源，全面阐明了微观组织与微纳结构、晶粒度、析出相、夹杂物、畸变等微观因素对低合金钢腐蚀起源的影响规律。建立了不同类型夹杂物诱发局部腐蚀起源机理，阐明了稀土改性夹杂物诱发点蚀机制，在此基础上提出了硬质夹杂物弥散细化和软化等调控原则；阐明了低合金钢微纳米阴极相形状与尺寸对微纳米腐蚀起源影响机理，建立了微观组织“小阴极大阳极”设计、晶粒细化、单一组织、少珠光体、织构控制原则；揭示了Nb、V、Ti的C/N化合物纳米析出相对电化学腐蚀、氢脆、应力腐蚀、腐蚀疲劳的影响规律与机制，研发了有效调控析出相形态和尺度的技术，发明了耐氢脆、耐应力腐蚀的多品种高强度低合金结构钢；揭示了表面微纳米蚀坑内微环境的动态酸化与钝化耦合机理，研究了Ni、Cr、Cu、Sb、Ca和RE等元素和锈层结构的关联机制，提出了制备全流程中表面锈层高α-FeOOH比例、高pH化、抵挡Cl-和稳定化等宏微观跨尺度表面调控原则。
（4） 材料环境腐蚀室内外相关性评估新技术
开展了材料室内外大气腐蚀试验相关性与加速比、加速环境谱制定与选取、实时、原位监检测技术研究，针对典型大气环境的特征参数，建立了大气环境室内环境谱加速腐蚀试验新技术。为我国典型大气环境装备服役和基础设施可靠性和寿命评估技术的发展奠定了试验和理论基础。
（5） 材料/器件腐蚀寿命评估
重点开展了复杂环境下电子信息材料/器件失效机理、钝态金属构件腐蚀安全评定与寿命评估。开发了系列化的大气环境室内腐蚀评价新技术，为机械装备材料可靠性和寿命评估提供技术支撑。新技术形成的专利将构成我国大气环境腐蚀室内加速技术的基础，为高速铁路列车、接触网、输电电网、电子材料、汽车零件等众多企业提供了技术服务。
（6） 增材制造金属的腐蚀与防护
研究了选择激光熔融或激光金属沉积打印的316L不锈钢、15-5PH高强度不锈钢、AlSi10Mg合金、Ti6Al4V合金、718镍基合金等的组织结构（晶粒度、晶粒取向、晶界尺寸、位错组态）、力学性能（硬度、抗拉强度及延伸率）以及耐久性能（钝化膜的特性如结构成分、半导体属性以及膜破裂与点蚀形核/发展之间的相关性，氢脆敏感性能等）之间的关系，为3D打印金属的耐蚀性评估和防护提供理论和技术支撑。
【研究室承担科研項目】
- 国家材料环境腐蚀平台，科技部，参加；
- 基于高通量实验和计算的材料结构-性能数据采集与数据库融合技术，国家重点研发计划项目（2017YFB0702300），负责，2017.7-2021.06
- 大宗工业固废硅-铝-氧四面体网络结构解聚-重构反应机理与调控机制，国家重点研发计划项目（2019YFC1907101），负责，2020.1-2022.12
- 吸附对金属钝化膜结构与稳定性影响的计算模拟及实验研究，国家自然科学基金面上项目（51671029），负责，2017.1-2020.12；
- 印刷电路板在薄液膜下霉菌和电化学交互作用机理，国家自然科学基金面上项目（51671027），负责，2017.1-2020.12;
- 铁素体不锈钢表面制备p-n结结构钝化膜的理论基础及耐蚀机制研究，国家自然科学基金面上项目（51671028），负责，2017.1-2020.12;
- 模拟微重力和低辐照条件下微生物腐蚀与环境损伤机理，国家自然科学基金面上项目（51971032），负责，2020.1-2023.12;
- 纳米析出相对高强度海工钢腐蚀疲劳的影响规律及作用机制，国家自然科学基金（51971033），负责，2020.1-2023.12
- 高强度、大规格、易焊接海洋工程用钢及应用，国家科技重点研发专项（2016YFB0300600），参加，2016.7-2020.12 ;
- Nb(C,N)纳米析出相对X80管线钢深海应力腐蚀的影响规律及机理研究，国家自然科学基金面上项目（51471033），负责，2015.1-2018.12;
- 高强耐蚀车体和高铁转向架构架钢的腐蚀行为及机理研究，国家重点研发计划重点专项（2017YFB0304602），参加，2017.11-2020.12;
- 不同新型保温材料下金属腐蚀性能评价研究（厂协），50万元;
- 钢材锈蚀对策控制技术开发，2018年，148万，南京钢铁股份有限公司;
- 南海大气区和青岛海水全浸区环境谱与加速试验环境谱相关性，2017年；120万，鞍钢股份有限公司;
- 锌镀层钝化液及其制备方法和涂覆方法（专利转让），2017年，15万，天津先知邦科技股份有限公司;
- 高性能耐候桥梁钢户外大气暴露腐蚀试验，2017年，48万，南京钢铁股份有限公司;
- 海洋用耐蚀钢筋的研制与开发，2014年，65万，南京钢铁股份有限公司;
- 大气环境下金属材料腐蚀寿命研究项目，2014年，90万， 华为技术有限公司;
- 钢材表面耐锈蚀控制技术，2012年，75万，南京钢铁股份有限公司;
- 腐蚀数据库及腐蚀寿命预计项目， 2012年，52万，华为技术有限公司;
- 腐蚀寿命快速验证技术项目， 2012年， 45万，华为技术有限公司;
- 流动加速腐蚀及汽水回路实验平台设计2012-976，2011年，108万，苏州热工研究院有限公司;
- 原油船货油舱耐蚀钢的研制与开发2012-434， 2011年，140万，南京钢铁股份有限公司;
- 环烷酸腐蚀动态模拟实验装置功能扩充，2010年，74.38万，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院。
