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第1章 海洋腐蚀环境特征与分类 2

1.1 海洋腐蚀环境的类型与划分 2

1.1.1 海洋的划分 2

1.1.2 海洋腐蚀环境的划分 4

1.2 海洋腐蚀环境纵向分类及其主要影响因素 10

1.2.1 海洋大气高温腐蚀环境及其主要影响因素 11

1.2.2 海洋飞溅区腐蚀环境及其主要影响因素 13

1.2.3 海洋潮差区的腐蚀环境及其主要影响因素 14

1.2.4 海洋全浸区的腐蚀环境及其主要影响因素 14

1.2.5 海泥区腐蚀环境及其主要影响因素 21

1.3 海洋腐蚀环境随时间变化 23

1.3.1 海水温度变化 23

1.3.2 海水盐度变化 25

1.3.3 海洋酸化 25

1.4 海洋腐蚀环境中的海洋生物因素 26

1.4.1 海洋生物污损的主要环境影响因素 26

1.4.2 海洋微生物腐蚀的主要环境因素 27

参考文献 29

第2章 海洋大气环境腐蚀行为与机理 31

2.1 海洋大气环境腐蚀试验方法 31

2.1.1 海洋大气环境腐蚀室外暴露试验方法 31

2.1.2 海洋大气环境腐蚀室内模拟试验方法 33

2.2 海洋大气腐蚀性分级分类 34

2.2.1 环境因素观测与我国海洋大气腐蚀性分级分类 34

2.2.2 材料暴露试验与我国海洋大气腐蚀性分级分类 35

2.3 碳钢和耐候钢的海洋大气腐蚀行为 39

2.3.1 碳钢在青岛和西沙海洋大气环境下的腐蚀行为 39

2.3.2 碳钢在西沙模拟溶液中的腐蚀电化学行为 43

2.3.3 碳钢在室内模拟污染海洋大气环境下的腐蚀行为 44

2.4 海洋大气腐蚀机理分析 48

参考文献 50

第3章 海洋飞溅区环境腐蚀行为与机理 51

3.1 海洋飞溅区环境腐蚀室内试验方法 51

3.1.1 稳态薄液膜电化学行为研究 52

3.1.2 干湿交替膜研究 52

3.1.3 不同湿度条件下薄液膜研究 52

3.2 环境因素对E690钢海洋飞溅区环境电化学行为的影响 53

3.2.1 pH值对干湿交替环境下E690钢电化学行为的影响 53

3.2.2 CI-浓度对干湿交替环境下E690钢电化学行为的影响 53

3.2.3 干湿交替频率对干湿交替环境下E690钢电化学行为的影响 55

3.2.4 氧浓度对E690钢海洋薄液环境腐蚀行为的影响 56

3.3 环境因素对E690钢海洋飞溅区环境应力腐蚀行为的影响 58

3.3.1 海洋干湿交替环境下的应力腐蚀行为 58

3.3.2 氧浓度对海洋薄液环境下SCC行为的影响 60

3.3.3 氢对E690钢海洋薄液环境下应力腐蚀行为的影响 66

3.3.4 应变对E690钢海洋薄液环境SCC行为的影响 67

3.4 E690钢在海洋飞溅区环境中的应力腐蚀机理 71

3.4.1 E690钢在海洋薄液环境下的应力腐蚀机理分析 71

3.4.2 薄液环境下应力状态-电化学过程的交互作用机制 71

参考文献 73

第4章 海水潮差区和全浸区环境腐蚀行为与机理 75

4.1 海水潮差区和全浸区环境腐蚀试验方法 75

4.1.1 自然环境暴露腐蚀试验 75

4.1.2 实验室模拟腐蚀试验 75

4.2 碳钢和低合金钢在潮差和全浸环境下的腐蚀规律 77

4.2.1 碳钢和低合金钢在潮差区的实海腐蚀规律 77

4.2.2 碳钢和低合金钢在全浸区的实海腐蚀规律 78

4.2.3 低碳钢在室内模拟海水溶液中的腐蚀行为 85

4.3 不锈钢在潮差和全浸环境下的腐蚀规律 92

4.4 有色金属在潮差和全浸环境下的腐蚀规律 94

4.5 海水潮差区和全浸区环境腐蚀机理分析 98

参考文献 101

第5章 海泥区环境腐蚀行为与机理 103

5.1 海泥区环境腐蚀试验方法 103

5.1.1 海泥区环境室外腐蚀试验方法 104

5.1.2 海泥区环境室内腐蚀试验方法 104

5.2 研究结果与分析 107

5.2.1 海洋用钢在海泥中的均匀腐蚀行为 107

5.2.2 海泥环境中的电偶腐蚀结果 109

5.2.3 含活性SRB海泥中的腐蚀行为 112

5.2.4 海泥环境中的应力腐蚀行为 118

5.2.5 活性硫酸盐还原菌对试样在海泥中氢渗透行为的影响 119

5.2.6 海泥环境中的阴极保护行为 120

5.3 海泥环境腐蚀机理分析 120

5.4 结论 122

参考文献 123

第6章 海水中微生物腐蚀行为与机理 125

6.1 SRB腐蚀试验与电化学研究方法 125

6.2 硫酸盐还原菌主要代谢产物对Q235碳钢腐蚀行为的影响 125

6.2.1 胞外多聚物的组成分析 126

6.2.2 硫化物和胞外多聚物对Q235碳钢腐蚀电化学行为的影响 127

6.2.3 硫化物和胞外多聚物对Q235碳钢腐蚀形貌与产物的影响 129

6.3 溶解氧对硫酸盐还原菌所致Q235碳钢腐蚀行为的影响 131

6.3.1 不同溶解氧浓度下硫酸盐还原菌生长及环境因素变化规律 131

6.3.2 溶解氧浓度对SRB所致Q235碳钢腐蚀行为的影响 132

6.4 硫酸盐还原菌对Q235碳钢溶解氧还原反应的作用机制 136

6.4.1 硫酸盐还原菌菌液对氧还原反应的影响机制 136

6.4.2 硫酸盐还原菌典型代谢产物对氧还原反应的影响机制 140

6.5 硫酸盐还原菌所致Q235碳钢局部腐蚀机制 144

参考文献 149

第7章 海洋生物污损行为与防护 152

7.1 海洋生物污损行为试验研究方法 152

7.1.1 海洋污损生物实海调查与评价方法 152

7.1.2 材料防污性能室内评价试验方法 152

7.2 主要研究结果与分析 153

7.2.1 典型污损生物黏附物质组成与黏附机制 153

7.2.2 海水环境主要因素对污损生物附着行为的影响 155

7.2.3 材料表面特性因素对污损生物附着行为的影响 157

7.3 生物惰性吸附材料的设计 159

7.3.1 设计材料特性降低黏附作用力 159

7.3.2 干扰生物黏附物的分泌和附着 167

7.4 结论 169

参考文献 169

第8章 深海环境腐蚀行为与机理 171

8.1 深海腐蚀试验方法 171

8.1.1 深海实海腐蚀投样试验 171

8.1.2 深海环境室内模拟方法 172

8.2 我国南海深海环境下的腐蚀规律 172

8.2.1 南海深海环境投样腐蚀试验结果 172

8.2.2 腐蚀宏观形貌分析 175

8.2.3 腐蚀微观形貌分析 180

8.2.4 腐蚀产物成分分析 185

8.3 南海深海环境腐蚀机理分析 189

8.3.1 铜合金腐蚀机理分析 189

8.3.2 铝合金点蚀机理分析 190

8.3.3 镍合金局部腐蚀机理分析 191

8.4 深海环境模拟试验结果与分析 191

8.4.1 QSn6.5 -0.1 青铜的腐蚀行为随模拟海水深度的变化规律 191

8.4.2 深海环境因素对QSn6.5 -0.1 青铜腐蚀行为的影响规律 193

参考文献 196

第9章 海水冲刷腐蚀和空泡腐蚀行为与机理 197

9.1 冲刷腐蚀和空泡腐蚀试验方法 197

9.2 海水冲刷腐蚀的行为规律 200

9.2.1 临界流速现象及规律 200

9.2.2 含砂海水泵的涂层防护 205

9.2.3 船用螺旋桨的空蚀与防护 211

9.3 力学和化学交互作用理论与机理 217

9.3.1 冲刷和腐蚀的交互作用 218

9.3.2 空蚀和腐蚀的交互作用 218

参考文献 219

第10章 海水应力腐蚀行为与机理 221

10.1 试验模拟加速腐蚀试验方法 221

10.2 模拟海洋环境下的应力腐蚀研究 222

10.2.1 A537钢在模拟海洋环境中的SCC行为 222

10.2.2 E690钢在模拟海洋环境中的SCC行为 226

10.2.3 等静压对X70钢应力腐蚀门槛应力的影响 230

10.2.4 深海等静压下的氢渗透行为 231

10.3 海洋环境下SCC机理模型 233

参考文献 235

第11章 海洋磨蚀行为与机理 236

11.1 海洋磨蚀的测试方法 236

11.1.1 磨蚀性能测试设备 236

11.1.2 磨蚀性能测试方法 237

11.2 不同材料的海洋磨蚀行为与机理 239

11.2.1 碳钢的海水磨蚀行为及机理 239

11.2.2 不锈钢的海水磨蚀行为及机理 241

11.2.3 铜合金的海水磨蚀行为及机理 250

11.2.4 钛合金的海水磨蚀行为及机理 250

11.3 涂／镀层的海水磨蚀行为及机理 255

11.3.1 电化学化学共沉积非晶／纳米晶镍镀层的磨蚀行为及机理 255

11.3.2 硬铬涂层的磨蚀行为及机理 257

11.3.3 等离子喷涂WC增强镍基复合涂层的磨蚀行为及机理 258

参考文献 263

第12章 海洋大气中高温环境腐蚀行为与机理 265

12.1 试验模拟加速腐蚀试验方法 265

12.1.1 试验模拟装置搭建 266

12.1.2 试验方法建立 267

12.2 海洋大气中高温盐水协同作用下金属腐蚀行为研究 269

12.2.1 海洋大气中温盐雾环境下金属的腐蚀行为 269

12.2.2 海洋高温固态盐水协同作用下金属的腐蚀行为 272

12.3 海洋高低温交替环境下金属腐蚀行为研究 279

12.4 理论与机理模型 283

12.4.1 海洋高温固态盐-水蒸气协同作用下不锈钢系列材料的化学-电化学交互作用机制 283

12.4.2 海洋高温固态盐-水蒸气协同作用下的Ti合金腐蚀机制 287

12.4.3 海洋高低温交替环境下的金属腐蚀机制 288

参考文献 289

索引 291