关键的外卖
腐蚀是一个高度复杂的过程，涉及各种化学、电化学甚至生物反应。这个破坏性的过程每年给许多行业造成数百万美元的损失。
根据NACE的腐蚀技术的国际预防措施、应用和经济研究(IMPACT)，全球腐蚀总成本估计为2.5万亿美元。各种因素，包括微观结构，化学成分和环境因素，可以控制特定材料开发腐蚀的易感性。
因此，对新材料技术的需求不断增长，腐蚀防护方法和评估方法。近年来，该领域已经有几个发展和发现材料科学，其中许多都有令人兴奋的可能性耐蚀性和保护。
在这篇文章中，我们将探索材料科学工业的最新和最有前途的发展，并讨论它们对腐蚀控制的未来意味着什么。
镍的新发现
镍是地球上最丰富的天然金属之一。由于其理想的性能，它被广泛应用于许多行业。除了耐用之外，磁和有效的热电导体，镍也极为耐腐蚀。
虽然科学家们所知，虽然镍，尽管耐腐蚀性，但是腐蚀的，德克萨斯A＆M大学的研究人员团队发现发现镍腐蚀发生的方式是以前没有观察到的。
腐蚀是已知的优先攻击谷物边界金属，导致已知的现象晶体腐蚀．以前人们认为镍中的一种特殊类型的晶界，称为相干孪晶界，是抗腐蚀的。然而，在一系列的实验中，研究人员观察到在阴极充电下这些相干孪晶界可见的腐蚀。
这一发现颠覆了几十年来关于金属腐蚀的假设，因为多年来，材料科学家一直在努力创造含有尽可能多的连续孪晶界的金属。这项研究有潜力提高对腐蚀机理的基本理解，导致更好的腐蚀分析、预测，甚至更多的生产耐蚀合金．（考虑了一些其他腐蚀金属您的耐腐蚀金属指南)。
自我修复的金属氧化物
特定的金属能产生保护作用金属氧化物层暴露在空气和湿气中。这些层起到屏障的作用，通过阻止进一步的空气和水分接触到金属表面来防止腐蚀。
尽管人们普遍认为氧化铝，氧化铬和二氧化硅是高效耐腐蚀的金属氧化物，直到MIT的研究人员使用特殊乐器观察了他们这些氧化物的行为得到了完全理解的。
使用称为环境传输电子显微镜（E-TEM）的传输电子显微镜（TEM）的改进版本，科学家们能够在使它们进行机械时观察金属样品压力,从而模拟压力腐蚀裂解（SCC）条件。
观察到由于压力导致金属中的偏转导致破解保护氧化层。这反过来又让氧气穿透屏障，引发腐蚀。然而，麻省理工学院的研究人员观察到薄薄的氧化铝层(大约2到3纳米厚)表现出类似流动的行为。这允许自愈金属氧化物在压力下伸展或伸长两倍于原始长度，消除氧化物层的开裂并保持基质覆盖和保护。
这一发现有可能彻底改变应用腐蚀防护涂料，特别是在压力下的结构，如坦克，过程血管和核反应堆。（看自我修复金属氧化物作为防腐蚀方法的研究为更多的信息。)
构图复杂合金
在世纪之交发现的成分复杂合金(CCAs)已经推动研究这种材料的好处和应用．与含有相对少量相对较少的合金元素的常规合金不同，CCA在原子比例方面含有等于或接近等量的五个或更多个金属元素。
这些金属，也包括高熵合金(HEAs)和多主元素合金(m豌豆)，以其独特而闻名微观结构和范围理想的性质，包括固有的高耐腐蚀性。
虽然对CCAs的防腐机理尚不完全了解，但认为其优异的耐蚀性是由于其较高的耐蚀性反应性，这导致了快速氧化而氧化保护膜的发展迅速。参与其中的多种元素钝化膜形成也有助于氧化膜的有效性。
虽然CCAs是一个热门话题，但一个完整的工程应用房地产组合尚未开发出来。目前正在进行大量的研究，以理顺这些复杂合金的腐蚀机制和表面膜性能。然而，毫无疑问，这些材料将在未来的防腐技术中发挥至关重要的作用。
钢筋混凝土中钢材的替代品
影响耐久性的主要因素之一钢筋混凝土是对传统钢筋的腐蚀。(有关此主题的介绍，请参阅钢筋混凝土结构的耐腐蚀性能)。这个问题在盐能渗透的海洋环境中尤其重要多孔混凝土结构并使顺其走向加强水平。
图1所示。旧钢筋混凝土结构，金属钢筋已损坏生锈。
一种方法是加固腐蚀在混凝土中是用一种不腐蚀的材料代替钢筋。而替代强化目前可用的形式是镀锌钢，不锈钢和环氧涂层加固通常是昂贵的。
目前，在混凝土结构中使用合成纤维作为钢筋的技术正在不断进步。这些纤维分布在整个混凝土构件中，把它变成纤维增强复合材料材料。纤维有助于增加剪力强度和抗拉强度材料。
因为合成纤维不含任何金属元素，所以它们不会受到腐蚀的影响，因此不管暴露在什么环境下都能保持其性能。虽然合成纤维目前只用于温度/收缩增强，研究正在继续增加这些纤维的适用用途．
结论
材料科学研究，特别是在过去十年中，对腐蚀保护的未来表明令人兴奋的承诺。虽然这些发展中的一些没有导致商业上可获得的产品，但预计它们最终将彻底改变腐蚀控制行业。
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