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大型钢结构是大量基础设施的重要组成部分。桥梁、电站、输油输水管道、油气储罐、大型生产装置、船舶、海工结构、塔架及许多大型建筑物均大量采用钢结构。虽然所用的碳钢与一些低合金钢具有很好的力学性能与合理的价格，但它们存在着严重的电化学腐蚀问题。由于具有用量大、寿命要求长的特点，所以需要的防腐手段也具有特殊性。在各种腐蚀控制方法中，主要选用不同表面处理与施加防腐涂层的方法来对大型钢结构进行防护。到目前为止，应该说大多情况下防护效果还远不理想，主要是存在由于化学与力学失效引起的覆盖层寿命问题。因此开发高性能、长寿命、并在新形势下满足环保要求的表面改性a技术与防腐产品，是一项重要的任务。而解决这样的问题，离不开高技术与新思路和采用。
无机覆盖层主体结构纳米化：在无机防腐涂层或表面处理层的情况下，使用某些特殊方法，可以使覆盖层呈现纳米结构，从而带来一系列膜层性质的变化。通常，覆盖层在化学性质上相对钢基体总是惰性的。如要达到好的防蚀效果与长久不失效，就要求它与基体的结合强度要高，覆盖完整，孔隙率与缺陷少，均匀性好，耐冲击，具有高的强度与一定的韧性。其中韧性与一定的形变能力是重要的。许多情况下无机涂层失效的主要原因就是它的韧性差。当然还有结合力的总量。纳米结构无疑会使无机覆盖层的与强度得到改善，从而提高它的抗失效能力。由于形变协调性增加，还会提高它与钢表面的结合强度。还应注意到，一般涂层防腐靠的是它对介质的传输减缓和界面键合的作用，有时通过合适组分加入，也可有钝化和阴极保护作用。对这些作用，层结纳米化也不可避免地带来有益或无益的影响。
钢结构自防护腐蚀产物形态控制：耐候钢相对于碳钢有较好的耐大气腐蚀性能，一般不需要表面处理就具有抗蚀性，因而得到广泛应用。原因在于其表面形成的腐蚀产物阻碍了腐蚀介质的进入，从而保护了基体。但它也存在腐蚀失效问题。近年研究发现，通过表面忏悔处理，可以得到更加致密的腐蚀产物层，使防蚀性能得到大幅度提高。研究表明，所得产物具有纳米结构。这里的关键是如何能够有效地人为控制腐蚀产物的形态。
钢结构广泛应用于桥梁、建筑、船舶、石油化工等领域。然而，由于大气中的氧气、水蒸气以及其他有害物质的侵蚀，钢结构的表面容易发生腐蚀生锈，这不仅会影响其美观度，更会降低其承载能力和使用寿命。因此，对钢结构进行防腐防锈处理成为了迫切需要解决的问题。