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第1章 绪论 1

1.1腐蚀问题及其严重性 1

1.1.1腐蚀问题的客观性 2

1.1.2腐蚀问题的普遍性、严重性与危害性 3

1.2航空腐蚀调查及其启示 6

1.3腐蚀控制系统工程的提出 12

1.4腐蚀控制系统工程的基本观点 13

参考文献 15

第2章 腐蚀控制系统工程学的理论基础 16

2.1概述 16

2.2腐蚀学概论 19

2.2.1对“腐蚀”定义的诠释 19

2.2.2电化学腐蚀理论 21

2.2.3金属氧化理论 24

2.2.4腐蚀环境 28

2.2.5腐蚀分类 28

2.2.6腐蚀预防与控制 30

2.3腐蚀控制系统工程学概论 31

2.3.1“腐蚀控制系统工程学”的形成 31

2.3.2腐蚀控制系统工程纲要 33

2.3.3各阶段任务 34

2.3.4防腐蚀设计定则 36

2.4腐蚀系统控制总原则 36

参考文献 39

第3章 防腐蚀结构设计 41

3.1概述 41

3.1.1腐蚀影响因素 42

3.1.2防腐蚀结构设计的职责 43

3.2防腐蚀结构设计的原则 45

3.2.1防腐蚀结构设计的总体原则 45

3.2.2防腐蚀结构设计的具体原则 46

3.3合理的结构构型设计 48

3.3.1介质流动管道及容器内腔的设计 48

3.3.2避免冷热不均诱发腐蚀的设计 49

3.3.3结构组合件的装配设计 49

3.3.4合理设计连接结构 50

3.4通风与侵蚀介质排除的设计 52

3.4.1通风设计 52

3.4.2排水设计 53

3.5预防电偶腐蚀的设计 55

3.5.1概述 55

3.5.2电偶腐蚀的控制原理 56

3.5.3电偶腐蚀控制的一般原则 57

3.5.4具体措施 57

3.5.5按保护有效性顺序推荐的表面处理方案 60

3.6预防应力作用下的腐蚀断裂 63

3.6.1概述 63

3.6.2应力的作用和影响 64

3.6.3预防应力腐蚀的设计 67

3.6.4防止零部件腐蚀疲劳的设计 72

3.6.5环境损伤额定值的应用 73

参考文献 75

第4章 防腐蚀密封设计 76

4.1概述 76

4.2密封防腐蚀设计的基本要求 78

4.3密封通用要求 79

4.3.1密封表面准备 79

4.3.2有效密封形状和尺寸 80

4.4密封剂及其选用原则 82

4.4.1密封剂 82

4.4.2适宜供密封防腐蚀用各类密封剂的特性 83

4.4.3密封剂的分类选择 84

4.5密封设计标注及典型密封设计 84

4.5.1密封符号与标注 84

4.5.2密封标注示例 85

4.5.3密封工艺对密封设计的影响 86

4.6典型结构件防腐蚀密封设计 87

4.6.1外表蒙皮铆接、胶接-铆接、焊接结构防腐蚀密封设计 87

4.6.2紧固件防腐蚀密封设计 88

4.6.3可卸口盖防腐蚀密封设计 90

4.6.4外表蒙皮与气动有关结构防腐蚀密封设计 90

4.6.5整体油箱防腐蚀密封设计 91

4.6.6金属蜂窝结构件防腐蚀密封设计 93

4.6.7金属胶接结构防腐蚀密封设计 94

4.6.8电缆、电器装置防腐蚀密封设计 94

4.6.9隔热结构防腐蚀密封设计 95

4.6.10复合材料件防腐蚀密封设计 96

参考文献 96

第5章 阴极保护设计 97

5.1概述 97

5.2埋地管道的阴极保护 98

5.2.1土壤腐蚀及其特点 98

5.2.2埋地管道的现代保护技术 99

5.2.3保护准则 101

5.2.4牺牲阳极 103

5.2.5电位分布 103

5.3阴极保护技术的实际应用 104

5.3.1可采用阴极保护的构筑物 105

5.3.2阴极保护技术装置的类型 106

5.3.3阴极保护系统的设计 106

5.3.4外加电流保护设计 108

5.3.5牺牲阳极保护设计 114

5.4海洋构筑物的阴极保护 119

5.4.1滨海电厂海水冷却水系统牺牲阳极阴极保护设计 119

5.4.2滨海设施外加电流阴极保护设计 122

5.5船舶 124

参考文献 125

第6章 电子电器产品的环境适应性 127

6.1概述 127

6.1.1环境工程涉及的内容 128

6.1.2环境工程与可靠性工程的关系 130

6.1.3空间和陆用设备环境试验方法 135

6.2环境—腐蚀效应 136

6.2.1通用效应 136

6.2.2腐蚀效应 139

6.2.3其他的腐蚀因子 141

6.3电子产品的腐蚀控制 142

6.3.1耐蚀材料的选择 142

6.3.2采用保护技术 144

6.3.3避免微生物侵蚀 145

6.4连接技术中的防腐蚀 145

6.4.1连接技术的影响 146

6.4.2控制连接过程中的腐蚀 146

6.5电气串接（接地）与屏蔽中的防腐蚀 147

6.5.1串接与腐蚀防护 147

6.5.2电磁屏蔽与防腐蚀 148

6.5.3导电胶黏剂的腐蚀问题 150

6.6特殊零件的防护 150

6.7包装、保管及运输 150

参考文献 151

第7章 防腐蚀设计选材 152

7.1概述 152

7.1.1一个零件设计选材的思考 153

7.1.2选材依据 155

7.1.3设计选材原则 156

7.1.4在大气环境中金属的腐蚀类型 157

7.2不锈钢 158

7.2.1马氏体不锈钢的耐蚀性 158

7.2.2铁素体不锈钢的耐蚀性 159

7.2.3奥氏体不锈钢的耐蚀性 159

7.2.4双相不锈钢的耐蚀性 160

7.2.5沉淀硬化不锈钢的耐蚀性 161

7.2.6不锈钢适用和不适用环境 161

7.3铸铁、碳钢及低合金钢 161

7.3.1铸铁 162

7.3.2碳钢和低合金钢 164

7.4有色金属及合金 166

7.4.1铝和铝合金的耐蚀性 166

7.4.2镁及镁合金的耐蚀性 167

7.4.3铜及铜合金的耐蚀性 168

7.4.4钛和钛合金的耐蚀性 169

7.5耐热钢与高温合金 171

7.5.1耐热钢与铁基高温合金 171

7.5.2镍基高温合金 171

7.5.3金属间化合物 172

7.6通用高分子材料 172

7.6.1聚氯乙烯 173

7.6.2聚乙烯 173

7.6.3聚丙烯 173

7.6.4环氧树脂 174

7.6.5酚醛树脂 175

7.6.6呋喃树脂 175

7.7特种高分子材料 175

7.7.1氟碳材料与涂料 175

7.7.2聚苯硫醚 177

7.7.3氯化聚醚 177

7.7.4聚酰亚胺 177

7.8无机非金属材料 178

7.8.1硅酸盐玻璃 178

7.8.2硅酸盐陶瓷 178

7.8.3硅酸盐水泥 178

7.8.4结构陶瓷耐火材料 179

7.8.5碳素材料 179

7.9复合材料 179

参考文献 180

第8章 近代表面工程技术的应用（一） 182

8.1概述 182

8.1.1表面转化改性技术 183

8.1.2薄膜技术 184

8.1.3涂镀层技术 185

8.1.4表面工程技术的应用 187

8.1.5现代表面工程技术分类的分析 188

8.2有机涂层 189

8.2.1有机涂料的分类与命名、编号 190

8.2.2防腐蚀涂装系统设计程序 192

8.2.3有机涂料用漆料和颜料 192

8.2.4不同材料表面涂层系统 194

8.2.5不同行业用途的涂装体系 200

参考文献 200

第9章 近代表面工程技术的应用（二） 202

9.1概述 202

9.2电镀 203

9.2.1电镀原理 203

9.2.2金属和合金镀种 206

9.2.3电镀层的设计规范 206

9.3表面转化改性技术 208

9.3.1化学氧化膜 209

9.3.2钝化膜 209

9.3.3钢铁磷化膜 210

9.3.4电化学转化膜 210

9.3.5金属表面着色 213

9.3.6表面形变强化 213

9.3.7表面相变硬化 214

9.4热浸镀 214

9.5热喷涂 215

9.6热扩散 217

9.6.1热扩散原理 217

9.6.2铁和钢的渗碳、氮渗层 218

9.6.3钢铁表面渗层 219

9.6.4镍和钴基高温合金的渗层 220

9.7离子注入 221

9.8化学气相沉积（CVD） 221

9.9物理气相沉积（PVD） 223

9.9.1蒸发PVD 223

9.9.2溅射PVD 223

9.9.3离子镀 223

参考文献 224

第10章 高温防护涂层和选择 226

10.1概述 226

10.1.1高温合金的发展思路 227

10.1.2高温防护涂层的分类 228

10.1.3高温防护涂层另种分类 229

10.2形成致密氧化物层的金属间化合物涂层 230

10.2.1单元素渗层 230

10.2.2二元和三元共渗层 233

10.2.3镍和钴基高温合金渗金属层 235

10.2.4航空发动机叶片高温防护层 236

10.3形成玻璃质氧化物层的金属间化合物涂层 236

10.4起物理阻挡层作用的稳定氧化物涂层 238

10.4.11000℃使用的高温珐琅涂层 238

10.4.21000℃无毒珐琅涂层 239

10.4.3900℃使用的珐琅涂层 239

10.5能形成致密氧化物层的多元合金包覆涂层 239

10.6自黏结材料涂层 240

10.6.1自黏结镍铝复合材料涂层 240

10.6.2自黏结不锈钢材料涂层 241

10.7高温封严涂层 242

10.7.1可磨耗封严涂层 242

10.7.2磨料封严涂层 243

10.8热障涂层 243

10.8.1氧化铝型热障涂层 245

10.8.2氧化锆型热障涂层 245

10.9新型高温抗氧化涂层的发展 246

10.9.1碳-碳（C／C）复合材料抗氧化涂层 246

10.9.2抗高温氧化纳米晶涂层 247

10.9.3智能涂层 248

10.9.4把涂层与材料的研究作为一个整体进行 248

参考文献 248

第11章 制造与使用维护过程中的腐蚀控制 250

11.1概述 250

11.2制造过程中的预防腐蚀 252

11.2.1制造过程中预防腐蚀的原则 252

11.2.2进厂金属原材料的腐蚀控制 252

11.2.3机加过程中产品零件的临时性保护 254

11.2.4锻造过程中的控制 255

11.2.5铸造过程中的控制 256

11.2.6热处理过程中的控制 258

11.2.7焊接过程中的控制 259

11.2.8胶接、胶焊和胶铆过程中的控制 261

11.2.9特种加工过程中的控制 262

11.2.10表面处理过程中的控制 264

11.2.11施加涂料过程中的控制 267

11.2.12产品零件在装配过程中的腐蚀控制 268

11.3成品零部件、标准件及外购备件的封存包装技术 271

11.4使用维修过程中的腐蚀控制 272

11.4.1腐蚀的特征及鉴别 272

11.4.2腐蚀产物的去除 273

11.4.3清洗 273

11.4.4防锈剂的应用 274

参考文献 275

第12章 储运及使用过程中的防锈 276

12.1概述 276

12.2大气腐蚀及其控制原理 277

12.2.1大气腐蚀 277

12.2.2大气腐蚀的控制原理 279

12.3防锈封存包装技术 280

12.3.1防锈包装过程中的清洁 280

12.3.2防锈包装过程中的干燥 280

12.3.3防锈材料种类和选择 280

12.3.4防锈包装过程中的注意事项 283

12.4防锈油 283

12.4.1防锈油品分类 285

12.4.2溶剂稀释型防锈油 286

12.4.3石油脂型防锈油 288

12.4.4润滑防锈油 289

12.4.5除指纹型防锈油 290

12.4.6气相防锈油 290

12.5水基防锈剂 291

12.6气相防锈材料 292

12.6.1气相防锈剂 292

12.6.2气相防锈纸 294

12.6.3气相防锈薄膜 298

12.6.4气相防锈材料的选用通则 298

12.7可剥性塑料 299

12.7.1热浸型可剥性塑料 300

12.7.2溶剂型可剥性塑料 300

参考文献 301

第13章 腐蚀控制管理系统 302

13.1概述 302

13.1.1“技术措施”管理到位 303

13.1.2人员培训和持证上岗 303

13.1.3腐蚀控制系统工程管理协调机构及其职责 304

13.2责任部门的任务与职责 305

13.2.1采购部门 305

13.2.2设计部门 305

13.2.3制造部门 305

13.2.4使用部门 306

13.3相关技术人员职责 306

13.3.1防腐蚀设计工程师的职责 306

13.3.2防腐蚀施工（制造）工程师的职责 307

13.3.3防腐蚀检验工程师（监理）的职责 307

13.4售后服务与腐蚀失效分析 308

13.5运行管理系统 310

13.6管道腐蚀控制运行管理系统 310

13.6.1防护层的维护管理 311

13.6.2阴极保护的运行管理 313

13.6.3档案资料的收集和管理 316

13.6.4对管道损伤的检查、评价和修补 317

13.6.5埋地管道腐蚀与防护势态综合分析 319

参考文献 320

第14章 腐蚀经济学 321

14.1概述 321

14.1.1腐蚀经济学的特点 322

14.1.2腐蚀经济学的重要性 322

14.1.3腐蚀经济学的范围及分类 324

14.2腐蚀经济学中的主要指标 325

14.2.1耗费 326

14.2.2效果指标 326

14.2.3经济效果指标 327

14.2.4净收益指标 327

14.3单方案的腐蚀经济分析法 328

14.3.1投资回收期和投资效果系数 328

14.3.2投资回收期法 329

14.3.3标准投资回收期内的年度净收益法 329

14.4多方案的腐蚀经济分析方法 330

14.4.1几个重要概念 330

14.4.2追加投资回收期法 331

14.4.3年度费用法 332

14.4.4尤立格公式计算法 334

14.4.5其他公式法 336

14.4.6多方案的腐蚀经济静态分析方法比较 337

14.5常用的腐蚀经济动态分析法 338

14.5.1资金的时间价值 338

14.5.2复利计算公式 340

14.5.3腐蚀经济的基本分析法——复利计算法 344

14.5.4日本国的计算公式 346

14.6NACE的动态腐蚀经济的计算方法 350

14.6.1折旧与残值 350

14.6.2NACE标准RP-02-72 352

14.6.3dn′的求取 355

参考文献 356

第15章 腐蚀控制系统工程的实际应用 358

15.1概述 358

15.2在飞机制造业中的应用 360

15.2.1设计指南 360

15.2.2《指南》所确定的技术内容 360

15.2.3《指南》所涉及的基本原理和原则 361

15.3在海湾大桥建设中的应用 363

15.3.1设计依据 363

15.3.2设计特点 364

15.3.3各部位防腐蚀涂装配套设计 365

15.3.4防腐蚀涂装工艺设计 376

15.3.5防腐涂装质量要求、检测与监控 379

15.3.6涂料生产单位及施工单位的选择原则 382

参考文献 382