综述：氯元素在高温腐蚀中的挑战：相关材料、作用机制及防护措施

《Energy Materials》：The chlorine challenges: materials, mechanisms, and mitigation in high-temperature corrosion

　　

摘要

高温氯腐蚀对包括发电和航空航天在内的关键工业领域的材料使用寿命构成了重大威胁。这篇综述系统地探讨了含氯环境中腐蚀的机制和缓解方法。它详细分析了在不同条件（气态(Cl₂/HCl)、盐沉积(KCl/NaCl)和熔盐体系）下氯化物诱导降解的热力学和动力学原理，特别强调了温度、氧气分压、水蒸气和机械应力之间的协同作用。文章重点关注通过合金化和先进涂层技术来进行材料设计，这些技术通过生成稳定、致密的屏障层来提高耐腐蚀性。讨论中还强调了涂层结构、化学计量比和微观结构如何通过作为物理和化学屏障来控制防护性能。同时，文章探讨了智能涂层系统和集成机器学习以加速材料发现和寿命预测等新兴趋势，将其视为该领域的变革方向。最后，综述指出了持续存在的挑战，并提出了未来的研究方向，强调需要在多场耦合条件下进行原位研究、开发自修复涂层以及多尺度预测模型，以实现极端环境下的材料合理设计。

图形摘要

高温氯腐蚀对包括发电和航空航天在内的关键工业领域的材料使用寿命构成了重大威胁。这篇综述系统地探讨了含氯环境中腐蚀的机制和缓解方法。它详细分析了在不同条件（气态(Cl₂/HCl)、盐沉积(KCl/NaCl)和熔盐体系）下氯化物诱导降解的热力学和动力学原理，特别强调了温度、氧气分压、水蒸气和机械应力之间的协同作用。文章重点关注通过合金化和先进涂层技术来进行材料设计，这些技术通过生成稳定、致密的屏障层来提高耐腐蚀性。讨论中还强调了涂层结构、化学计量比和微观结构如何通过作为物理和化学屏障来控制防护性能。同时，文章探讨了智能涂层系统和集成机器学习以加速材料发现和寿命预测等新兴趋势，将其视为该领域的变革方向。最后，综述指出了持续存在的挑战，并提出了未来的研究方向，强调需要在多场耦合条件下进行原位研究、开发自修复涂层以及多尺度预测模型，以实现极端环境下的材料合理设计。

图形摘要