随着海洋经济的发展,海洋环境中金属材料的腐蚀问题逐渐受到重视。海洋中存在大量的微生物,易附着于金属材料表面形成生物膜,改变海水/金属界面的物理化学特性,影响金属的腐蚀过程。微生物腐蚀是海洋腐蚀中不可忽视的重要问题。海水中的腐蚀微生物种类繁多,根据菌种与代谢特征,可分为硫酸盐还原菌、产酸菌、铁氧化细菌、铁还原细菌与产粘液菌等,它们能够参与铁、硫等元素循环过程,并由此改变金属表面的阴、阳极反应过程。其中,产酸菌分泌有机酸并形成生物膜贴附在金属表面,对金属材料的腐蚀过程影响复杂。目前,海水环境下产酸菌影响金属腐蚀机理的研究尚不明确。论文研究了海洋产酸菌-法氏柠檬酸杆菌(Citrobacter farmeri)在不同产酸能力下对碳钢Q235的腐蚀行为,并探讨其腐蚀机理。测定了C.farmeri在不同培养基中的产酸能力。采用表面分析技术与电化学技术,研究碳钢表面的微生物贴附与生物膜成分,检测腐蚀产物的微观形态与化学成分,观察碳钢表面的腐蚀形貌,比较碳钢在不同有菌介质中的腐蚀程度,分析C.farmeri的贴附与代谢产物对腐蚀过程的影响。结果表明,C.farmeri可分泌柠檬酸,产酸能力受到生存环境的影响。在产酸能力较强的情况下,柠檬酸的浓度高,碳钢表面的细菌贴附量较少,腐蚀产物致密贴附于碳钢表面,腐蚀产物中的碳含量较高,碳钢表面未观察到明显的局部腐蚀,电荷转移电阻与极化电阻较大,腐蚀电流密度更小,说明高浓度的代谢产物对碳钢的腐蚀有明显抑制作用,并分析了柠檬酸抑制碳钢腐蚀的机理。在产酸能力较弱的情况下,柠檬酸的浓度低,碳钢表面的细菌贴附量显著增多,并观察到了严重的局部腐蚀,腐蚀产物分为内外两层,外层为铁的氢氧化物,内层为四氧化三铁,电荷转移电阻与极化电阻较小,腐蚀电流密度大,说明C.farmeri的大量贴附与较低浓度的代谢产物加剧了碳钢的局部腐蚀,并分析了阴极反应过程的转变以及生物膜下H~+离子累积对腐蚀过程的影响。