材料的腐蚀与防护PDF电子书下载

1.1　材料的腐蚀 1

1.1.1 材料 1

第1章 绪论 1

1.1.2　腐蚀 2

1.2 腐蚀与防护历史 3

1.3 材料腐蚀与防护研究在国民经济中的重要地位 4

1.3.1　腐蚀损失 4

1.3.2　腐蚀案例 5

1.4 腐蚀的分类和腐蚀评定 6

1.4.1 腐蚀分类 6

1.3.3 腐蚀理论对基础设施建设的指导意义 6

1.4.2　腐蚀评定 8

1.5　腐蚀防护与可持续发展 9

重要概念 11

参考文献 12

第2章 电化学腐蚀原理 13

2.1　电池过程 13

2.1.1 原电池 13

2.1.2　腐蚀原电池 14

2.1.3 腐蚀电池的类型 16

2.1.4　电化学腐蚀与化学腐蚀的区别 17

2.2.1 电极 18

2.2　电极与电极电位 18

2.2.2　电极电位 19

2.3　腐蚀过程热力学判据 21

2.3.1 几个基本概念和两个重要定律 21

2.3.2　电化学腐蚀热力学判据 22

2.4　电位-pH图 24

2.4.1 电位-pH图原理 24

2.4.2 电位-pH图的绘制 26

2.4.3 电位-pH图的应用 28

2.5 电化学腐蚀的动力学 29

2.5.1　腐蚀电池的电极过程 29

2.4.4 电位-pH图的局限性 29

2.5.2　极化 30

2.5.3　过电位 32

2.5.4　极化曲线 33

2.5.5 腐蚀极化图（Evans图） 34

2.5.6　差数效应 34

2.5.7　腐蚀极化图的应用 35

2.5.8　腐蚀控制因素 36

2.6　去极化 36

2.6.1　析氢腐蚀 36

2.6.2 吸氧腐蚀 38

2.7.1　钝化现象 40

2.7　金属的钝化 40

2.6.3　析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 40

2.7.2　钝化的概念 41

2.7.3　钝化的特征 41

2.7.4　钝化分类 41

2.7.5　钝化的意义 41

2.7.6　阳极钝化 41

2.7.7 自钝化 42

2.7.8　钝化理论 42

本章小结 42

参考文献 43

重要概念 43

第3章　高温氧化和热腐蚀 44

3.1　高温氧化热力学 45

3.1.1　热力学基本原理 45

3.1.2　系统标准吉布斯自由能温度图（△G？-T平衡图） 45

3.2　氧化膜及其基本性质 46

3.2.1 金属高温氧化的历程 46

3.2.2　氧化膜的完整性和保护性 47

3.2.3　氧化膜中的缺陷 48

3.3　高温氧化动力学及其机理 52

3.3.1 高温氧化的基本过程 52

3.3.2　金属氧化规律 53

3.3.3　金属高温氧化机理 54

3.4　合金的氧化 60

3.4.1　合金氧化的特点 60

3.4.2　合金氧化类型 61

3.4.3　提高合金抗氧化的可能途径 62

3.5　热腐蚀 64

3.5.1 典型的热腐蚀　硫酸盐热腐蚀 64

3.5.2 陶瓷材料的高温腐蚀 67

本章小结 68

重要概念 69

参考文献 69

4.1 全面腐蚀／均匀腐蚀 70

第4章 金属常见的腐蚀形态及防护措施 70

4.2　局部腐蚀 71

4.3 电偶腐蚀／接触腐蚀／双金属腐蚀 72

4.3.1 概念与特征 72

4.3.2　条件 72

4.3.3　案例 72

4.3.4 电偶电流及电偶腐蚀效应 73

4.3.5　影响电偶腐蚀的因素 74

4.3.6　控制措施 75

4.4　点蚀 75

4.4.1 概念 75

4.4.5　点蚀机理 76

4.4.4　案例 76

4.4.2　点蚀形貌 76

4.4.3　点蚀特征或条件 76

4.4.6　影响点蚀的因素 78

4.4.7　控制点蚀的措施 79

4.5　缝隙腐蚀 79

4.5.1　概念 79

4.5.2　产生条件 79

4.5.3　特征 79

4.5.4 案例 80

4.5.5　缝隙腐蚀机理 80

4.5.7　缝隙腐蚀控制措施 81

4.5.6　影响缝隙腐蚀的因素 81

4.5.8　缝隙腐蚀与点蚀的比较 82

4.6　丝状腐蚀 82

4.6.1 概念 82

4.6.2　特征 82

4.6.3　丝状腐蚀机理 82

4.6.4　影响丝状腐蚀的因素 83

4.6.5　控制丝状腐蚀的方法 84

4.7　晶间腐蚀 84

4.7.1 概念 84

4.7.2　特征 84

4.7.4　晶界腐蚀机理 85

4.7.3　条件 85

4.7.5　影响因素 86

4.7.6　控制措施 87

4.7.7　不锈钢焊接晶间腐蚀 87

4.8　选择性腐蚀 88

4.8.1 概念 88

4.8.2　黄铜脱锌 88

4.8.3　石墨化腐蚀 89

4.9 剥蚀 90

4.9.1 概念 90

4.9.4　案例 91

4.9.5　剥蚀的控制方法 91

4.9.2　原理 91

4.9.3　产生剥蚀的条件 91

4.10　应力腐蚀开裂 92

4.10.1　案例 92

4.10.2　概念 92

4.10.3 条件 92

4.10.4　特征 92

4.10.5　机理 93

4.10.6　影响SCC的因素 95

4.10.8 点蚀与应力腐蚀的关系 96

4.10.7　防止SCC的措施 96

4.11　腐蚀疲劳 97

4.11.1　案例 97

4.11.2　概念 97

4.11.3　腐蚀疲劳的分类 97

4.11.4　特征 97

4.11.5　机理 98

4.11.6　影响因素 99

4.12.2　氢的来源 100

4.12.1　概念和分类 100

4.12　氢损伤 100

4.11.7　控制措施 100

4.12.3　氢的存在形式 101

4.12.4　氢鼓泡 101

4.12.5　氢脆 101

4.13　磨损腐蚀 102

4.13.1　湍流腐蚀 102

4.13.2　冲击腐蚀 102

4.13.3　空泡腐蚀 103

4.13.4　摩振腐蚀 104

本章小结 104

重要概念 105

参考文献 106

第5章　金属在自然环境中的腐蚀与防护 107

5.1 金属在大气中的腐蚀与防护 107

5.1.1 大气腐蚀的分类 107

5.1.2　大气腐蚀机理 108

5.1.3 工业大气中金属腐蚀特点 109

5.1.4　影响大气腐蚀的因素 111

5.1.5　防护措施 112

5.2 海水腐蚀 112

5.2.1　海水的特性 113

5.2.2　海洋环境分类及腐蚀特点 113

5.2.4　影响海水腐蚀的因素 114

5.2.3　腐蚀机理及电化学过程的特征 114

5.2.5　海水腐蚀的防护 116

5.3 土壤腐蚀 116

5.3.1 土壤的性质 116

5.3.2　土壤的特点 117

5.3.3 土壤腐蚀的电极过程 117

5.3.4　影响因素 118

5.3.5　土壤腐蚀的几种形式 119

5.3.6　防止土壤腐蚀的措施 120

5.4　微生物腐蚀 121

5.4.1 前言 121

5.4.2　微生物腐蚀的特征 121

5.4.3　微生物腐蚀机理 122

5.4.4　细菌腐蚀的控制 126

5.4.5　细菌腐蚀的案例 127

5.5　二氧化碳腐蚀 127

5.5.1 二氧化碳腐蚀类型 127

5.5.2　二氧化碳腐蚀程度的分级 128

5.5.3 二氧化碳腐蚀机理 129

5.5.4 二氧化碳腐蚀的影响因素 130

5.5.5　二氧化碳腐蚀控制 131

本章小结 131

参考文献 132

重要概念 132

第6章 典型金属材料的耐蚀性 133

6.1 提高合金耐蚀性的途径 133

6.1.1 提高合金热力学稳定性 133

6.1.2　阻滞阴极过程 133

6.1.3　降低合金的阳极活性 134

6.2 耐蚀低合金钢 136

6.2.1 耐大气腐蚀低合金钢 136

6.2.2　耐海水腐蚀低合金钢 138

6.2.3　耐硫酸露点腐蚀低合金钢 141

6.3 不锈钢 143

6.3.1 奥氏体不锈钢 143

6.3.2　铁素体不锈钢 144

6.3.4　马氏体铁素体双相钢 145

6.3.3　马氏体不锈钢 145

6.3.5　奥氏体铁素体双相钢 146

6.4　铜及铜合金 146

6.4.1 纯铜 146

6.4.2 黄铜 146

6.4.3　青铜 147

6.5　铝及铝合金 147

6.5.1　纯铝 147

6.5.2　铝合金 147

6.7　钛及钛合金 149

6.7.1 纯钛 149

6.6　镍及镍合金 149

6.6.2　镍基耐蚀合金 149

6.6.1 纯镍 149

6.7.2　耐蚀钛合金 150

6.7.3　钛的局部腐蚀类型 151

6.8　镁及镁合金 151

6.8.1 纯镁的电化学特性 151

6.8.2　镁及其镁合金表面氧化膜 152

6.8.3　镁及其合金的腐蚀类型 153

6.8.4　影响镁及其合金腐蚀的因素 159

6.8.5　镁合金的表面处理 163

6.9.1　锆及其合金表面氧化膜 165

6.9.2　锆及锆合金的耐蚀性 165

6.9　锆及锆合金 165

6.9.3　锆及其合金的腐蚀类型 166

6.9.4　提高锆及其合金耐蚀性的方法 169

本章小结 170

重要概念 170

参考文献 170

第7章 非金属材料的腐蚀与防护 173

7.1 高分子材料的腐蚀 173

7.1.1 高分子材料腐蚀类型 173

7.2　硅酸盐材料的腐蚀与防护 181

7.2.1　水泥混凝土的腐蚀 181

7.1.2　影响因素 181

7.1.4　案例 181

7.1.3　防护措施 181

7.2.2　玻璃的腐蚀与防护 191

7.3　木材的腐蚀与防护 201

7.3.1　木材的腐蚀类型 202

7.3.2　木材的耐蚀性能 204

7.3.3　木材的腐蚀防护 204

本章小结 207

参考文献 208

重要概念 208

8.1　复合材料的种类 209

第8章 金属基复合材料的腐蚀与防护 209

8.2　复合材料的腐蚀形式 210

8.2.1 点蚀 210

8.2.2　电偶腐蚀 211

8.2.3　晶间腐蚀 212

8.2.4　应力腐蚀开裂（SCC）和氢脆 212

8.2.5　腐蚀疲劳 213

8.2.6　细菌腐蚀 213

8.3　复合材料的腐蚀机理 213

8.4.2　增强相的影响 214

8.4.3　热处理的影响 214

8.4　影响复合材料的因素 214

8.4.1　介质的影响 214

8.5　防护技术 215

8.5.1　施加保护涂层 215

8.5.2　包铝 216

8.5.3　缓蚀剂 216

8.5.4 改善Al基复合材料的设计 216

本章小结 216

参考文献 216

9.1.2　人体植入材料种类 218

9.1.1 对人体植入材料的要求 218

第9章 人体植入金属材料的腐蚀与防护 218

9.1 人体植入材料种类 218

9.2　生物医学材料的耐蚀性 219

9.3　植入材料腐蚀失效形式 220

9.3.1 点蚀 220

9.3.2　电偶腐蚀 222

9.3.3　缝隙腐蚀 222

9.3.4　磨损腐蚀 223

9.3.5　腐蚀疲劳 223

9.3.6　应力腐蚀开裂 224

9.4.2　氧浓度 225

9.5　防护措施 225

9.4.1 材料 225

9.4　影响植入材料腐蚀的因素 225

本章小结 227

重要概念 227

参考文献 227

第10章 超临界水氧化环境中材料的腐蚀 228

10.1　超临界水反应环境 228

10.1.1 超临界水（流体）的概念和特征 228

10.1.2　超临界水的热物理性质 229

10.1.3　超临界水氧化技术的应用领域 231

10.2.1　腐蚀类型 232

10.1.4 制约超临界水氧化技术发展的关键问题 232

10.2　超临界水氧化反应环境中材料的腐蚀 232

10.2.2　不同材料的腐蚀特征 234

10.3 超临界水氧化反应环境中材料失效的实时在线监测及快速控制 235

10.3.1 超临界水氧化反应环境pH值对材料腐蚀的影响 235

10.3.2 超临界水氧化环境pH值的在线测量方法和设备研究进展 236

10.4　未来发展展望 237

重要概念 237

参考文献 237

第11章 核电环境中材料的腐蚀 239

11.1　核工业用材 239

11.2　核工业中腐蚀性介质和环境的特征 240

11.3　核工业设备中的腐蚀 241

11.3.1 核辐射对材料组织和性能的影响 241

11.3.2　反应堆材料的腐蚀 242

11.3.3　核电环境压力容器的腐蚀 245

本章小结 251

重要概念 251

参考文献 251

第12章　腐蚀控制方法 252

12.1　正确选材 252

12.2　合理设计 254

12.3　采用覆盖层保护 258

12.3.1　金属覆盖层 259

12.3.2　非金属覆盖层 263

12.3.3　用化学或电化学方法生成的覆盖层 271

12.3.4　暂时性的覆盖层 277

12.4　电化学保护 278

12.4.1 阴极保护 279

12.4.2　阳极保护 287

12.5　缓蚀剂保护 291

12.5.1 缓蚀剂的定义、缓蚀效率和效应 291

12.5.2　缓蚀剂的分类 292

12.5.3　缓蚀剂的作用机理 293

12.5.4　缓蚀剂的应用 298

12.6　清洗 302

12.6.1　物理清洗 302

12.6.2　化学清洗 303

本章小结 307

重要概念 308

参考文献 309

第13章　腐蚀与防护实例 310

13.1 汽车腐蚀与防护 310

13.1.1 汽车腐蚀的特点 310

13.1.2　汽车腐蚀现状和腐蚀类型 311

13.1.4　防护措施 313

13.1.3　影响汽车腐蚀的因素 313

13.2　桥梁的腐蚀与防护 314

13.2.1　桥梁的类型 315

13.2.2　桥梁常见腐蚀类型 315

13.2.3　影响桥梁的腐蚀因素 316

13.2.4　防护措施 316

13.3 石油化工设备腐蚀与防护 318

13.3.1　石油化工装置类型 318

13.3.2　石油化工设备的腐蚀因素 318

13.3.3　腐蚀类型 318

13.4 武器装备的腐蚀与防护 326

13.4.1　腐蚀类型 327

13.4.2 腐蚀防护与控制 329

重要概念 331

参考文献 331

附录 332

1．世界著名腐蚀学术与研究机构 332

2．我国腐蚀学术和研究机构 332

3．腐蚀期刊 332

4．腐蚀会议 333

5．国外腐蚀研究机构网址 334

中英文专业词汇对照 338