研究背景：
铝合金凭借低密度、高比强度与优良成形性等综合优势，已广泛应用于航空航天、轨道交通及海洋工程领域，是船体结构、海上平台、深海探测设备等关键装备不可或缺的结构材料。不同系列铝合金凭借各自性能优势各司其职，在海洋装备承重结构、船体构件及储氢装置中发挥重要作用。然而，海洋环境兼具高盐、高湿、微生物富集与外载荷耦合特征，极易诱发铝合金多尺度、多类型的腐蚀失效，大幅缩减海洋装备服役寿命，甚至引发安全事故与重大经济损失。
铝合金海洋腐蚀具有多因素协同、跨尺度演化的复杂特征，氯离子、机械应力、氢、海洋微生物会共同驱动点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂的萌生与扩展，腐蚀由原子界面反应起始，经微观、介观尺度持续扩展，最终引发宏观构件失效。当前单一的实验表征、计算模拟及人工智能方法均存在局限性，难以完整揭示铝合金跨尺度腐蚀机制。因此，系统整合多研究手段，阐明铝合金在海洋下多因素协同、多尺度发展的腐蚀失效机理，对完善海洋防腐理论、指导耐蚀铝合金设计与工程应用具有重要研究价值。
该综述系统阐述了计算模拟、实验表征与人工智能辅助三大研究方法在腐蚀机制不同尺度解析中的应用现状，阐明了计算方法如何揭示原子/微观尺度的腐蚀本质，实验技术如何量化介观/宏观的腐蚀规律，以及人工智能技术如何实现多尺度数据的整合与腐蚀预测，并详细探讨了三者的协同策略。最后，从材料微观结构的角度提出了人工智能辅助耐蚀铝合金的设计新方向。
图. 海洋环境下铝合金腐蚀失效的多因素协同与跨尺度演化
综述亮点：
1. 厘清了海洋环境中铝合金多因素、跨尺度腐蚀演化机理：梳理了海洋环境中不同区域的环境特征，阐明氯离子、应力、氢、微生物在铝合金局部腐蚀中的耦合效应；从原子、介观到宏观尺度，解析第二相、晶界等微观缺陷诱发点蚀、晶间腐蚀的全过程，明确了局部腐蚀萌生、扩展直至构件失效的内在逻辑。
2. 系统解析了钝化膜成膜与破坏核心机制，明确了电化学模型适用范围：聚焦铝合金表面钝化膜这一决定耐蚀性的关键因素，梳理大气、水溶液环境下氧化膜生长规律，归纳氯离子致钝化膜失效的两类主流机制；对比等效电路、幂律模型、杨氏模型、点缺陷模型的优势与局限，为阻抗数据的合理解读提供了理论依据。
3. 构建了“计算-实验-人工智能”多尺度多方法协同研究体系：综述分类评述三大技术手段：以第一性原理、分子动力学、相场、有限元为代表的多尺度模拟；电化学、微区电化学、各类实验室加速与海洋野外暴露实验为代表的实验手段；以及数值数据、图像识别、多模态融合的人工智能腐蚀分析框架，剖析各类方法优势与固有短板，提出跨尺度、多模态数据融合的协同研究范式，为腐蚀机理研究提供新方法论。
4. 面向工程应用，提出了耐蚀铝合金智能化设计发展路径：提出现有的耐蚀合金设计方法仍然建立在实验数据、图像的基础上，人工智能仍处于被动状态。指出将原子特征嵌入人工智能框架，利用人工智能实现合金组分、微观组织的主动筛选与正向设计，是未来重要攻关方向。
文章信息：Y. Ji, Z. Liu, X. Yao, et al. Multi-scale corrosion degradation of aluminum alloys in marine environment studied by computational, experimental, and artificial intelligence-assisted approaches, Progress in Materials Science, 162 (2026) 101740.
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2026.101740
