钢筋在混凝土中的腐蚀破坏是导致钢筋混凝土结构过早失效的最主要原因，不仅造成巨大经济损失，还给人民生命安全带来重大隐患。钢筋混凝土腐蚀破坏过程是一个典型的复杂体系，亟需发展各种先进、适用的腐蚀电化学研究方法。钢筋在侵蚀性环境中腐蚀的发生具有不均匀性及动态性等特点，实现金属腐蚀活性位定点高空间分辨度的检测，实时跟踪腐蚀活性点的发生、发展过程，对于探明钢筋腐蚀发生、发展过程机理具有重要科学意义，但也面临极大难度和挑战。随着腐蚀电化学研究的不断发展，原有传统的技术手段已不能满足于对复杂腐蚀体系的深入研究，研发新的腐蚀研究技术，特别是局部腐蚀研究中腐蚀活性位定点测试的新方法新技术是腐蚀研究的一个关键。基于课题组多年从事研究金属腐蚀电化学及科学仪器的基础，本文侧重发展各种先进、适用的腐蚀电化学方法，重点研究钢筋局部腐蚀的发生、发展过程，进一步深化对钢筋腐蚀机理的认识。本论文的主要研究工作和进展如下:　　1.通过连续线性极化电阻(LPR)和电化学交流阻抗法(EIS)，同步研究钢筋在不同碳化模拟混凝土孔隙液(SCCPS)条件下的电化学行为。并通过拟合处理，分析了电化学参数随氯离子浓度和浸泡时间的变化规律。结果表明，在受氯离子污染的SCCPS中，双时间常数等效电路可用于拟合多种环境因素作用下腐蚀过程的电化学阻抗谱图。当氯离子浓度较低时，钝化膜随着浸泡时间的增加而增长变厚，钝化膜的保护性能增加;当氯离子浓度增加时，钝化膜开始劣化变薄，局部位置出现微小的腐蚀孔;随着氯离子浓度的进一步增加，由于氯离子的侵蚀性增强，钝化膜完全破裂，电极表面开始出现明显的腐蚀坑。电化学阻抗谱法可成为研究氯离子诱导钢筋点蚀的有效手段。　　2.建立了可用于实验室测试混凝土薄层电阻变化的原位电化学测试系统，探讨了氯离子传输和混凝土厚度对混凝土薄层电化学阻抗的影响。同时考察了混凝土薄层对SCCPS中钢筋腐蚀行为EIS监测的影响。结果表明，在氯离子环境中，混凝土薄层的电阻随着浸泡时间的增加而减小，当达到一定时间后，基本保持不变。当利用EIS测试钢筋腐蚀行为时，混凝土薄层有掩盖高频段时间常数的作用。但这种掩盖作用并不是绝对的，当混凝土薄层的电阻或钢筋的腐蚀行为发生变化时，原本被掩盖的时间常数可重新在EIS谱图显现。　　3.进一步完善STM辅助扫描微电极技术即SMET/STM联用系统，使得整个测试系统运行更加稳定，优化测量过程，以满足特定的测试需求。并初步探索SMET/STM联用系统在钢筋局部腐蚀研究中的应用，原位研究局部腐蚀发生发展过程中腐蚀活性点位置和非腐蚀活性位置的STM形貌变化，实现了表面局部位置形貌与腐蚀电化学活性变化的实时跟踪和相关联研究。结果表明，碳钢在SCCPS中，电极表面发生点蚀和选择性溶解，并通过原位光学技术进一步证实了这两类局部腐蚀在空间位置上的相互关系，即在局部腐蚀发展过程，选择性溶解倾向于在点蚀点周围发生，并随着腐蚀的发展而迸一步向外围扩展。　　4.基于SMET/STM联用系统，充分发挥了扫描微参比电极（SRET）模块在局部腐蚀活性点原位监测的优势，发展了腐蚀活性点局部电化学信息“定位”测试的新方法。建立了腐蚀发展过程中对金属表面不同活性点位置Z方向上电位、物质浓度分布曲线的测试方法。结果表明，对于18-8不锈钢在FeCl3溶液中，随着探针靠近电极表面，在腐蚀活性位点位置Z方向的电位分布（Eprobe）表现为V型曲线，而在非活性点位置Eprobe表现为单调下降。并对这种差异形成的原因进行了讨论，证实了当离电极表面较远时，探针电位主要受溶液中的氧化还原物质分布控制，当离电极表面较近时，电位主要受电极表面的电场分布控制。　　5.运用SMET/STM联用系统，并与传统腐蚀电化学方法相结合，探讨了传统腐蚀电化学技术与扫描微电极技术的互补性及研究信息间的相互关系。SRET&线性极化电阻(LPR)联合测试结果表明，当电极表面只存在一个腐蚀局部腐蚀活性点时，SRET结果与极化曲线结果一致;当电极表面存在多个腐蚀活性点时，极化曲线是多个局部腐蚀点叠加、平均的综合信息。通过SRET&电化学噪音(ECN)联合研究，从实验直接证明了钢筋在SCCPS中，不同时间尺度的小波系数与不同腐蚀进程相对应。中等时间尺度的小波系数(d4～d6)与电极表面局部腐蚀点的生成、消长过程相关联，而长时间尺度的小波系数(d7～d8)则与电极表面腐蚀点的稳定发展或者全面腐蚀密切有关。