这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告：
Majid Laleh、Ying Huo、M. Bobby Kannan、Robert B. Petersen、Robert E. Melchers和Mike Yongjun Tan等作者，分别来自迪肯大学（Deakin University）、伍伦贡大学（University of Wollongong）和纽卡斯尔大学（University of Newcastle）。他们的研究成果于2024年9月发表在《Corrosion Science》期刊上。
这篇研究聚焦于海洋环境中管道钢（pipeline steels）的局部腐蚀（localised corrosion）监测与探究。局部腐蚀是海洋工程中亟需解决的问题，因为它可能导致严重的结构损坏，尤其是在焊缝（weldments）和缝隙（crevice）等区域。该研究旨在开发一种新型电极阵列探针（electrode array probe），用于在海洋环境中实时监测多种局部腐蚀形式（如缝隙腐蚀、焊缝腐蚀和点蚀（pitting corrosion））。通过长达一年的现场暴露实验，研究团队揭示了这些腐蚀形式的萌生和扩展行为，并验证了“双模态”（bi-modal）腐蚀模型的适用性。
探针设计与制备：研究团队设计了一种新型电极阵列探针，能够同时监测多种局部腐蚀形式。探针由API X65管线钢制成，包含100个电极，排列成25×4的矩形阵列。探针部分区域覆盖了0.9毫米厚的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为缝隙形成器，模拟了管道法兰（flanges）和端板（end plates）等区域的缝隙环境。
现场暴露实验：探针和对比试件（coupon specimens）被分别暴露在澳大利亚的两个不同海洋环境中：维多利亚州的Queenscliff和新南威尔士州的Taylors Beach。这两个地点的水温、水质和海洋条件存在显著差异，为研究不同环境下的腐蚀行为提供了条件。探针在安装前进行了短时间的阴极保护（cathodic protection），以模拟工业应用中的防腐措施。
腐蚀监测与数据采集：通过电极阵列探针，研究团队对局部腐蚀的萌生和扩展进行了实时电化学监测。使用零电阻电流表（zero resistance ammeter）测量了每个电极的局部电流，并通过定期的电化学测量数据绘制了电流分布图。腐蚀速率（corrosion rate）和累积金属损失（accumulated metal loss）基于法拉第定律（Faraday’s law）进行计算。
结果分析与验证：实验结束后，探针和试件被取出并进行表面形貌分析。使用3D光学轮廓仪（3D optical profilometer）测量了局部腐蚀深度，并与电化学监测数据进行了对比，验证了实验结果的一致性。
缝隙腐蚀行为：研究发现，腐蚀最初集中在缝隙区域，随后逐渐向缝隙口扩展。最高腐蚀速率达到7 mm/y，最终在缝隙口区域形成严重的局部腐蚀。这一现象与工业经验一致，即高强低合金钢（high-strength low alloy steels）在海洋环境中的缝隙腐蚀通常发生在缝隙口区域。
焊缝腐蚀行为：焊缝区域在暴露初期腐蚀速率较低，但随着时间推移，热影响区（heat-affected zone）逐渐成为主要的腐蚀阳极。研究结果表明，焊缝金属、基材和热影响区之间的电化学差异是导致局部腐蚀的主要原因。
双模态腐蚀模型：实验结果支持了“双模态”腐蚀模型的适用性。模式1（mode 1）下，腐蚀主要由氧还原反应（oxygen reduction reaction）主导；模式2（mode 2）下，腐蚀在厌氧条件下进行，主要涉及析氢反应（hydrogen evolution reaction）。研究发现，在澳大利亚东海岸，模式1向模式2的转变大约需要一年时间。
不同环境下的腐蚀差异：Taylors Beach的平均水温较高（21°C），其腐蚀速率显著高于Queenscliff（15.4°C）。此外，Taylors Beach的海水中含有较高的沉积物（sediment），这也加剧了缝隙腐蚀的严重性。
这项研究通过开发新型电极阵列探针，首次实现了对海洋环境中多种局部腐蚀形式的实时监测和可视化分析。研究结果不仅验证了“双模态”腐蚀模型对局部腐蚀的适用性，还揭示了焊缝和缝隙区域腐蚀行为的差异。这些发现为海洋工程中局部腐蚀的预测和防护提供了重要的实验证据和理论支持。
研究团队还通过对比电极阵列探针和传统试件的实验结果，验证了新型探针在监测局部腐蚀方面的优越性。此外，研究中的电化学监测方法和数据后处理技术也为未来的腐蚀研究提供了重要参考。