输电杆塔作为输电网络的基础支撑件,长期服役于室外环境,受到大气腐蚀、土壤腐蚀以及腐蚀/磨损耦合损伤,其能否有效防护对于实现输电网的平稳运行至关重要。目前,热镀锌钢作为应用于输电杆塔金属构件的主流材料,其在大气环境和土壤环境中的腐蚀性能以及在腐蚀/磨损耦合作用下的服役性能还不完全明确,如何根据腐蚀和磨损行为规律因时因地提出切实可行的防护策略尚需深入研究。针对这一问题,本研究展开热镀锌钢在大气及土壤环境中的腐蚀行为、腐蚀机理、腐蚀/磨损规律及服役寿命预测等四个层面的研究工作,揭示热镀锌钢在大气和土壤环境中的腐蚀与腐蚀/磨损规律,提出热镀锌钢服役寿命预测方法及行之有效的防护策略。本论文主要完成的工作内容如下所述:（1）对输电杆塔的材料应用进行了文献调研,以目前普遍适用的热镀锌钢材料为主要研究对象,针对其在大气及土壤环境中的服役性能进行研究。其中,以现场大气腐蚀试验和中性盐雾试验作为研究热镀锌钢在大气环境中服役性能的研究方法;以室内土壤埋样试验和电化学腐蚀磨损试验分别作为研究热镀锌钢在土壤环境中静态与动态腐蚀/磨损性能的研究方法。并且通过对土壤理化性质的分析测试研究土壤环境中各因素对热镀锌钢腐蚀性能的影响。（2）系统研究在中性盐雾腐蚀试验与现场大气腐蚀试验中热镀锌钢的腐蚀性能,发现在中性盐雾环境中热镀锌钢的腐蚀速率在腐蚀前期迅速上升至0.89345 g/m2h,并在腐蚀后期趋于平稳,而现场大气环境中的热镀锌钢一年内的腐蚀速率则在0.021～0.063 g/m2h范围内,中性盐雾环境下腐蚀平均速率约为在现场大气环境中的10～30倍。进而对热镀锌钢腐蚀形貌进行观察并对其表面产物进行物相分析,认为热镀锌钢的腐蚀产物在前期以Zn的各类化合物（ZnO、Zn（OH）2和ZnCl2）为主,腐蚀后期在基体暴露后则以Fe的各类化合物（FeOOH、Fe2O3、Fe（OH）3和Fe3O4）为主。（3）系统研究在室内土壤腐蚀试验中热镀锌钢的腐蚀性能,认为在我国北方城市呈弱碱性的土壤中,热镀锌钢的腐蚀进程与土壤理化性质息息相关。在含水量较高的区域中,热镀锌钢的腐蚀速率较高,其腐蚀产物面积覆盖率也明显较高。其次在含水量一致时,电导率较高的土壤中热镀锌钢的腐蚀速率较高,腐蚀产物覆盖率也相对较高。进一步对热镀锌钢的腐蚀形貌及腐蚀产物进行分析,发现在土壤环境中热镀锌钢的腐蚀产物以Zn和 Fe 的氧化物（Zn（OH）2、FeOOH、Fe2O3 以及 Fe3O4）为主。（4）对比研究了在土壤环境中热镀锌钢的静态与动态电化学腐蚀磨损性能,并取Q235钢作为对比试样。发现在静态腐蚀中,随着热镀锌钢浸泡时间的增长,镀锌层的保护作用逐渐削弱并最终失效。而动态腐蚀中,滑动摩擦会加重热镀锌钢的腐蚀倾向。相较于Q235钢的摩擦因数,热镀锌钢的摩擦因数整体较大,但是二者的磨损率都随着摩擦速度的增大而减小,尤其是在低速摩擦（15 mm/s）时,热镀锌钢的磨损率可达16.48×10-3 mm3/m·N,而高速摩擦（25mm/s）时,热镀锌钢的磨损率则为1.83×10-3 mm3/m·N。动态磨损后,热镀锌钢和Q235钢的磨损表面都以犁沟形貌为主,但热镀锌钢表面粘着与涂抹痕迹较重。分析其腐蚀磨损产物后认为热镀锌钢腐蚀磨损产物主要为ZnO与FeCl2,Q235钢的腐蚀磨损产物主要为FeCl3、Fe（OH）3 以及 α-Fe2O3。（5）深入研究热镀锌钢在大气环境及土壤环境中的腐蚀机理及腐蚀磨损机制。认为在大气环境中,热镀锌钢的腐蚀可以分为三个阶段,分别为腐蚀初期（镀锌层具有一定的保护效应）,腐蚀中期（镀锌层出现轻微破损）以及腐蚀末期（热镀锌钢基体暴露,镀锌层的保护失效）。在土壤环境中,认为热镀锌钢的腐蚀与土壤理化性质息息相关,含水量为影响热镀锌钢在土壤环境中腐蚀的主要因素,其次为电导率,且二者与热镀锌钢的腐蚀进程都呈正相关关系。并基于热力学第二定律的相关计算表明,土壤中的各类化学反应都能自发反应。在对比静态与动态电化学腐蚀磨损数据时认为腐蚀/磨损的耦合作用会加速热镀锌钢在土壤环境中的失效进程,其主要磨损形式为粘着磨损、磨粒磨损以及化学腐蚀磨损。（6）对比各类寿命计算方法,并结合试验数据,选用灰色理论技术中的预测模型GM（1,1）对本研究工作进行镀锌层的寿命预测,认为在加速腐蚀环境中,当热镀锌钢完全被腐蚀产物覆盖时,即使是在腐蚀因素较弱的站点也至少需要162 d,这充分证实了对镀锌层寿命的预测可行性。利用现有的腐蚀与腐蚀磨损数据,通过对比分析,认为在动态腐蚀环境下,热镀锌钢的腐蚀失效进程会加快,综合考虑不同季节时的风力等级状态,建议在风灾多发季节（春季）缩短对热镀锌钢检修与维护的周期性。本论文的各项研究工作表明,热镀锌钢具有一定的防护效应,但该防护效应有一定的局限性。综上所述,大气及土壤环境中的各类腐蚀因素会对热镀锌钢的服役寿命造成一定的影响,在使用热镀锌钢作为材料时应综合考虑所处服役环境的腐蚀因素,从而因地制宜的对其进行检修维护。本论文对热镀锌钢在大气及土壤环境中的腐蚀、腐蚀磨损机理进行了系统性地分析,这对完善输电杆塔防护策略提供了一定的理论指导,具有实际应用价值,对于丰富热镀锌钢材料性能具有学术意义。