金属大气腐蚀初期行为与机理PDF电子书下载

绪论 1

第一篇 金属大气腐蚀研究进展 7

第1章 金属大气腐蚀过程与机理 7

1.1金属大气腐蚀的基本条件 7

1.2金属大气腐蚀的过程与机理 8

1.2.1大气腐蚀初期的腐蚀机理 9

1.2.2金属表面形成锈层后的大气腐蚀机理 10

1.2.3金属大气腐蚀规律的研究 11

1.2.4大气腐蚀产物的研究 11

1.3影响金属大气环境腐蚀性的主要因素 12

1.3.1大气相对湿度的影响 13

1.3.2温度和温差的影响 13

1.3.3空气中腐蚀性气体和固体颗粒的影响 13

第2章 金属大气腐蚀试验研究方法 14

2.1现场暴露试验方法 14

2.2室内加速试验方法 15

2.2.1湿热试验 15

2.2.2盐雾试验 15

2.2.3周期喷雾复合腐蚀试验 15

2.2.4周期浸润复合循环试验 16

2.2.5多因子循环复合腐蚀试验 16

2.3大气腐蚀电化学研究与表面观察方法 17

2.3.1大气腐蚀监测电池ACM仪 17

2.3.2Kelvin探头参比电极技术 18

2.4大气腐蚀原位动态实时监测 19

2.5表面分析方法 21

2.5.1环境扫描电镜、环境扫描隧道显微镜和原子力显微镜 21

2.5.2红外吸收光谱和拉曼光谱 21

第3章 金属大气腐蚀中液滴腐蚀现象的研究方法进展 22

3.1经典盐水滴试验 22

3.2体视显微镜和扫描显微镜研究液滴现象 23

3.3Kelvin探头结合显微镜技术研究液滴现象 24

3.4AFM研究液滴现象 28

3.5SPFM和EIS方法研究液滴现象的进展 29

第4章 金属在污染大气环境中初期腐蚀行为和机理研究进展 30

4.1钢铁 30

4.2锌 31

4.3铜及铜合金 32

4.4镁及镁合金 33

4.5铝及铝合金 33

第5章 金属大气腐蚀理论分析研究进展 35

5.1气相区域 36

5.2气-液界面区域 36

5.3液相区域 37

5.4沉淀区域 38

5.5电极区域 38

5.6固相区域 39

第二篇 金属在模拟大气环境中的初期腐蚀行为与机理 43

第6章 纯铁和碳钢在模拟大气环境中的初期腐蚀行为与机理 43

6.1模拟潮湿和湿热大气环境中初期腐蚀行为 43

6.1.1腐蚀动力学 44

6.1.2初期腐蚀行为观察 45

6.1.3腐蚀产物形貌分析 50

6.1.4腐蚀产物分析 50

6.1.5腐蚀产物初期生长规律 54

6.2Q235碳钢大气腐蚀初期机理 55

小结 58

第7章 耐候钢在模拟大气环境中的腐蚀初期行为与机理 59

7.109CuPCrNi耐候钢在模拟大气环境中的腐蚀初期行为 59

7.1.1腐蚀动力学 60

7.1.2初期腐蚀行为观察 61

7.1.3腐蚀产物分析 65

7.2 09CuPCrNi耐候钢周期浸润腐蚀加速试验腐蚀行为 68

7.2.1 09CuPCrNi耐候钢周期浸润腐蚀加速试验腐蚀形貌 68

7.2.2 09CuPCrNi耐候钢锈层结构和腐蚀产物拉曼光谱分析 70

7.2.3 09CuPCrNi耐候钢的锈层XRD分析 72

7.3 09CuPCrNi耐候钢大气腐蚀初期机理 73

7.3.1初期腐蚀机理 73

7.3.2锈层形成和合金元素的作用 74

小结 75

第8章 铝及铝合金在模拟大气环境中的腐蚀初期行为与机理 76

8.1铝及铝合金在0.6mol.L NaCl溶液中干湿周浸腐蚀行为 76

8.1.1腐蚀动力学 78

8.1.2腐蚀形貌 78

8.1.3腐蚀产物分析 80

8.1.4力学性能变化 82

8.1.5电化学阻抗谱 82

8.2铝及铝合金在0.02mol.L NaHSO3溶液中干湿周浸腐蚀行为 83

8.2.1腐蚀动力学 83

8.2.2腐蚀形貌观察 84

8.2.3腐蚀产物分析 85

8.2.4力学性能变化 87

8.3铝及铝合金在周浸条件下的腐蚀机理 87

8.3.1铝及铝合金在NaCl溶液中的周浸腐蚀机理 87

8.3.2铝及铝合金在NaHSO3溶液中的周浸腐蚀反应机理 88

小结 89

第9章 镁合金在模拟大气环境中的腐蚀初期行为与机理 90

9.1AZ91D镁合金在模拟大气环境中的初期腐蚀行为 90

9.1.1腐蚀动力学 91

9.1.2初期腐蚀行为观察 91

9.1.3腐蚀产物分析 91

9.2AZ91D镁合金在模拟大气环境中初期腐蚀机理 93

9.2.1腐蚀产物形成机制 93

9.2.2电化学反应机制 93

小结 94

第三篇 金属在单一污染因素大气环境中的腐蚀初期行为与机理 99

第10章 碳钢和耐候钢在单一污染因素大气环境中的腐蚀初期行为与机理 99

10.1碳钢和耐候钢在含SO2的大气模拟环境中的初期腐蚀行为 99

10.1.1腐蚀动力学 99

10.1.2初期腐蚀行为观察 100

10.1.3腐蚀产物分析 105

10.2含CO2大气模拟环境中碳钢和耐候钢初期大气腐蚀行为 106

10.2.1腐蚀动力学 106

10.2.2表面形貌分析 107

10.2.3腐蚀产物分析 109

10.3NaCl沉积对碳钢和耐候钢初期大气腐蚀过程的影响 110

10.3.1初期腐蚀行为的观察 110

10.3.2表面形貌观察 111

10.3.3腐蚀产物分析 113

10.4腐蚀机理分析 113

10.4.1含SO2大气环境 113

10.4.2含CO2大气环境 116

10.4.3NaCl对碳钢和耐候钢初期大气腐蚀的影响 117

小结 118

第11章 铝及铝合金在单一污染因素大气环境中的腐蚀初期行为与机理 119

11.1含SO2的大气模拟环境中铝及铝合金的初期腐蚀行为 119

11.1.1腐蚀动力学 119

11.1.2腐蚀行为观察 120

11.1.3腐蚀产物分析 123

11.2含CO2大气模拟环境中铝及铝合金初期大气腐蚀行为 125

11.2.1腐蚀动力学 125

11.2.2表面形貌观察 125

11.2.3腐蚀产物分析 128

11.3NaCl沉积对铝及铝合金初期大气腐蚀过程的影响 128

11.3.1腐蚀动力学 128

11.3.2表面形貌观察 129

11.3.3腐蚀产物分析 132

11.4腐蚀机理分析 133

11.4.1铝及铝合金在50ppm SO2大气环境中的腐蚀机理 133

11.4.2铝及铝合金在1％CO2大气环境中的腐蚀机制 135

11.4.3NaCl对铝及铝合金大气腐蚀的影响 135

小结 136

第12章 镁合金在单一污染因素大气环境中的初期腐蚀行为与机理 137

12.1含SO2的大气模拟环境中镁合金的初期腐蚀行为 137

12.1.1腐蚀动力学 137

12.1.2初期腐蚀行为观察 138

12.1.3腐蚀产物分析 141

12.2含CO2大气模拟环境中镁合金初期大气腐蚀行为 143

12.2.1腐蚀动力学分析 143

12.2.2腐蚀形貌的观察 143

12.3NaCl沉积对镁合金初期大气腐蚀行为的影响 145

12.3.1腐蚀微观形貌的观察 145

12.3.2腐蚀产物分析 147

12.4腐蚀机理分析 147

12.4.1SO2大气环境 148

12.4.2CO2大气环境 149

12.4.3表面沉积NaCl环境 150

小结 150

第四篇 金属在污染物协同作用下初期大气腐蚀行为与机理 153

第13章 碳钢在污染物协同作用下初期大气腐蚀行为与机理 153

13.1Q235碳钢在SO2和CO2混合大气环境中的腐蚀初期行为 153

13.1.1腐蚀动力学 153

13.1.2初期腐蚀行为观察 154

13.1.3腐蚀产物分析 155

13.2沉积NaCl颗粒的Q235碳钢在污染气体协同作用下的腐蚀初期行为 156

13.2.1腐蚀动力学 156

13.2.2初期腐蚀行为观察 157

13.2.3腐蚀产物分析 158

13.3Q235碳钢在多种污染因素环境中大气腐蚀机理 159

13.3.1SO2对碳钢初期大气腐蚀的影响 159

13.3.2CO2对碳钢初期大气腐蚀的影响 160

13.3.3SO2和CO2协同作用对碳钢初期大气腐蚀的影响 160

13.3.4NaCl颗粒沉积对碳钢初期大气腐蚀的影响 161

小结 161

第14章 铝及铝合金在含多种污染因素大气中的腐蚀初期行为与机理 163

14.1沉积NaCl的铝及铝合金在SO2大气环境中的腐蚀行为 163

14.1.1腐蚀动力学 163

14.1.2腐蚀形貌的观察 164

14.1.3腐蚀产物分析 166

14.2沉积NaCl的铝及铝合金在CO2大气环境中的腐蚀行为 167

14.2.1腐蚀动力学 167

14.2.2微观形貌观察 167

14.2.3腐蚀产物分析 170

14.3铝及铝合金在SO2和CO2混合大气环境中的腐蚀行为 170

14.3.1腐蚀动力学 170

14.3.2腐蚀形貌观察 171

14.3.3腐蚀产物分析 173

14.4沉积NaCl的铝及铝合金在SO2和CO2混合大气环境中的腐蚀行为 174

14.4.1腐蚀动力学 174

14.4.2腐蚀形貌观察 175

14.4.3微观产物分析 177

14.5铝及铝合金在多种污染因素环境中大气腐蚀机理 178

14.5.1沉积NaCl的铝及铝合金在SO2大气环境中的腐蚀机理 178

14.5.2沉积NaCl的铝及铝合金在CO2大气环境中的腐蚀机理 180

小结 180

第15章 镁合金在污染物协同作用下大气腐蚀初期行为与机理 182

15.1AZ91D镁合金在SO2和CO2混合大气环境中的腐蚀初期行为 182

15.1.1腐蚀动力学 182

15.1.2初期腐蚀行为观察 183

15.1.3腐蚀产物分析 185

15.2沉积NaCl颗粒AZ91D镁合金在SO2和CO2混合大气环境中的腐蚀初期行为 185

15.2.1腐蚀动力学 185

15.2.2初期腐蚀行为观察 186

15.2.3腐蚀产物分析 187

15.3AZ91D镁合金在多种污染因素环境中大气腐蚀机理 187

15.3.1SO2对镁合金初期大气腐蚀的影响 188

15.3.2CO2对镁合金初期大气腐蚀的影响 188

15.3.3沉积NaCl颗粒对镁合金初期大气腐蚀的影响 189

15.3.4多种污染物协同作用 189

小结 190

第五篇 金属在自然大气环境中的腐蚀行为与室内试验相关性研究 193

第16章 碳钢和耐候钢在湿热海洋环境下的腐蚀行为与室内试验的相关性 193

16.1碳钢和耐候钢在西沙的室外曝晒结果 193

16.1.1腐蚀形貌 193

16.1.2腐蚀产物分析 197

16.1.3腐蚀动力学 199

16.2实验室模拟加速及室内外的相关性 199

16.2.1腐蚀形貌 200

16.2.2腐蚀产物分析 201

16.2.3室内外腐蚀试验锈层截面与结构分析 202

16.2.4室内外电化学特征分析 205

16.2.5室内外腐蚀动力学的灰色分析 206

小结 207

第17章 铝及铝合金在自然大气环境中的腐蚀行为与室内试验相关性研究 208

17.1铝及铝合金大气腐蚀室外曝晒结果 208

17.1.1铝及铝合金在江津大气环境中的腐蚀行为 208

17.1.2铝及铝合金在万宁大气环境中的腐蚀行为 212

17.2模拟试验与户外暴露试验的相关性分析 215

17.2.1不同试验方法的模拟性分析 215

17.2.2依据腐蚀增重数据分析室内模拟试验与外场暴露试验的相关性 215

小结 218

第18章 镁合金在城市潮大气环境中的腐蚀初期行为与机理 219

18.1镁合金大气腐蚀室外暴露试验结果 219

18.1.1环境因素 219

18.1.2试样腐蚀后表观形貌 219

18.1.3试样腐蚀后的SEM分析 220

18.1.4腐蚀产物分析 222

18.2镁合金在北温带亚湿润区（潮大气）下的腐蚀初期过程和机理 223

小结 225

第六篇 金属大气腐蚀初期行为的微区观察与电化学研究 229

第19章 钢和镁合金在SO2模拟大气环境中初期腐蚀行为的原子力显微镜观察 229

19.1实验方法 229

19.2碳钢和镁合金在SO2模拟大气环境中初期腐蚀行为的原子力显微镜观察 230

19.2.1碳钢和耐候钢腐蚀形貌分析 230

19.2.2镁合金腐蚀形貌分析 234

19.3分析和讨论 236

小结 238

第20章 铝合金在薄液膜中的腐蚀电化学行为研究 239

20.1铝合金7A04在NaCl薄液膜下的腐蚀行为 239

20.1.1铝合金7A04在NaCl薄液膜下的阴极极化曲线 239

20.1.2电化学阻抗谱研究 241

20.2铝合金7A04在Na2 SO4薄液膜中的腐蚀行为 250

20.2.1铝合金7A04在Na2 SO4薄液膜下的阴极极化曲线 250

20.2.2电化学阻抗谱分析 251

小结 257

第21章 铝及铝合金大气腐蚀初期行为与机理的扫描电化学显微镜研究 259

21.1铝及铝合金在模拟大气溶液中初期腐蚀行为的扫描电化学显微镜实验 259

21.1.1铝及铝合金在0.6mol.L NaCl溶液中的SECM分析 259

21.1.2铝及铝合金在1mol.L Na2SO4溶液（pH为5）中的SECM分析 265

21.2铝及铝合金在溶液中的局部腐蚀机理 270

小结 273

第七篇 金属大气腐蚀初期行为的理论模型与计算机模拟 277

第22章 金属大气腐蚀初期行为的热力学分析与动力学理论模型 277

22.1金属材料大气腐蚀热力学分析 280

22.2碳钢大气腐蚀初期过程的动力学分析 281

22.2.1碳钢在潮大气腐蚀环境中的初期腐蚀 281

22.2.2碳钢在湿大气腐蚀环境中的初期腐蚀 283

22.2.3碳钢在污染大气环境中的初期腐蚀 284

22.3镁合金大气腐蚀初期过程的动力学分析 286

22.3.1无污染物条件下的电化学反应 288

22.3.2污染气体存在对腐蚀过程的影响 289

22.3.3表面的溶解反应 292

22.3.4腐蚀产物的沉积以及对离子传输的影响 294

22.3.5参数变化对控制步骤和总腐蚀速率的影响 297

小结 299

第23章 金属在湿大气环境下初期腐蚀行为的元胞自动机模拟 300

23.1元胞自动机方法 300

23.2元胞自动机在腐蚀模拟中的应用 301

23.3金属在湿大气环境中腐蚀的元胞自动机模型 302

23.4结果与讨论 304

23.4.1耐候钢在模拟湿热大气环境中的腐蚀形貌 304

23.4.2rDis对模拟形貌的影响 305

23.4.3腐蚀产物的模拟 306

23.4.4F元胞和O元胞的扩散行为 306

小结 308

参考文献 309

附录 国家大气环境腐蚀试验站网与数据共享平台简介 322