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海水冷却系统中的循环海水处于不断流动的状态,但在某些特殊情况下冷却水流速降低,甚至可能发生临时停滞,造成海水中悬浮物的沉降,并逐步聚集、成团、形成颗粒沉淀,再加上好养微生物生殖、代谢和死亡分解后的尸体,很容易在管线的底部形成污泥,继而为厌氧微生物的生殖提供庇护场所,大大增加了管线腐蚀的风险。铜及其合金由于具有优良的导热性能、机械加工性能和耐海水腐蚀性能,被广泛用作滨海工厂海水冷却系统的管线材料。相关证据表明,铜合金的防污效果主要表现在对一些大型污损生物如藤壶、贻贝等具有毒害作用,它们对SRB却具有腐蚀敏感性。目前关于铜合金特别是黄铜材料的微生物腐蚀(MIC)研究还比较少,其腐蚀过程的作用机理还有待进一步发掘。本论文以海水中常见的腐蚀性微生物SRB为实验菌种,采用离线分析的方法在实验室模拟海水冷却系统中SRB的生境,调查了其生长行为及成膜规律。并以管路系统中常用的硅黄铜(HSi80-3)和白铜(BFelO-1-1)为研究对象,结合微生物技术、显微分析技术和电化学研究方法等进一步对比分析了两种铜合金在SRB作用下的腐蚀行为、SRB生物膜在合金表面的生成过程及其对腐蚀产生的影响。研究发现,铜合金在成分上的差异未能改变SRB的附着特性,与HSi80-3相比,SRB更倾向于附着在BFe10-1-1表面,在浸泡初期HSi80-3表面的生物膜更为均匀致密,一定程度上能够抑制腐蚀的进行,但随着时间的延长,两种膜层的差异性越来越小：浸泡28天后,BFe10-1-1表面的蚀坑错落有致,呈离散分布,其直径约为1.0μm,而HS180-3样品表面的蚀坑分布则较为均匀,排列紧密,蚀孔直径在0.2μm左右,说明BFe10-1-1的点蚀敏感性比HSi80-3较强。相关的电化学测试表明,无菌条件下,两种铜合金均具有一定的自钝化能力,腐蚀过程主要受溶解氧的扩散控制,而生物硫的存在明显降低了合金粒子之间的键合能力,改变腐蚀反应的阴阳极机理,使腐蚀加剧,其作用过程并不是由单一机制控制的,主要由硫化物诱导阳极溶解、SRB阴极去极化作用及EPS键合铜离子等协同进行的。为进一步增强铜合金管线抗SRB腐蚀的能力,本文利用原子转移自由基聚合(ATRP)反应,在BFe10-1-1铜合金表面制备了经11-溴十一烷基三甲氧基硅烷(BUTS)协助的磺基甜菜碱(SBMA)有机复合膜,并通过多种方法对其防腐防污性能进行探究。相关测试表明,由于SBMA的表面改性,BFe10-1-1的亲水性增强,SRB在表面的附着量下降了约两个数量级,防除抑制率达到96.8%,显示出良好的防污效果；经过修饰改性后,BUTS/SBMA复合膜的极化电阻也提升了将近10倍,缓蚀效率达到92.6%,极大地增强了基体的耐蚀能力。微生物腐蚀是一个复杂的过程,涉及到的影响因素也是方方面面。本实验课题对比研究了两种管线用铜合金材料在SRB作用下的厌氧腐蚀机制,并以此为指导探索了相关的防护方法,尽管SBMA展示了优良的防污效果,但将其应用于实海防污还需要许多技术的综合调研。