在海洋环境中金属材料腐蚀失效问题成为制约海洋平台、海运船舶、岛礁工程等海洋设施服役和寿命的最重要因素。防腐涂层是保障工程装备可靠性和安全服役最广泛的防护材料，也是支撑我国海洋强国战略的一类关键工程材料。然而，在涂层材料在长期服役过程中不可避免会产生微孔和微裂纹等缺陷，引发局部腐蚀，导致涂层提前失效。对涂层损伤进行早期检测，便于采取相应措施对涂层进行及时修补；自修复涂层能够在缺陷产生后通过一定的物理、化学作用使涂层的防护功能得到一定的恢复。防腐涂层体系的失效通常包括涂层表面损伤、涂层/金属界面腐蚀以及涂层的宏观缺陷三个阶段。本文基于防腐涂层体系失效不同阶段提出了系列损伤监测策略及腐蚀预警机制，开发了相关缺陷自预警与自修复防腐涂层。将负载腐蚀响应探针菲啰啉的纳米容器引入涂层中，实现局部腐蚀反应的自主预警；涂层损伤将引发缺陷处金属基底的电化学腐蚀并产生金属离子；利用腐蚀响应剂菲啰啉与亚铁离子的显色反应，缺陷处的局部腐蚀可在五分钟内以明显的红色显示出来；通过涂层不同部位颜色的变化，可准确定位腐蚀反应产生的位置以及涂层的失效过程，实现了腐蚀反应的可视化。将功能基团菲啰啉接枝到聚氨酯侧链中，开发出缺陷自预警与自修复双功能一体化的智能防腐涂层，依靠树脂分子自身柔顺性与分子间可逆氢键相互作用，弹性体涂层具备快速的室温及水下自修复功能，有效抑制了涂层微区缺陷引发的腐蚀扩展；树脂分子侧链中菲啰啉作为腐蚀探针，可精确定位局部腐蚀的产生，实现了涂层服役可视化。将荧光多巴胺纳米颗粒引入热响应树脂中，得到荧光响应树脂；涂层损伤处表现出明显的荧光增强现象，提出了基于裂纹诱导荧光增强新机制；依靠多巴胺纳米粒子良好光热转化特性与树脂分子热响应特性，复合体涂层表现出快速的光热修复功能，极大增强了涂层环境适应性；利用涂层荧光强度对表面状态的响应性，实现了涂层缺陷产生-裂纹修复动态过程的预警与追踪，为开发智能海洋防护材料及工程化应用提供新思路。

自修复；自预警；防腐；涂层