绪论 1
材料的分类 1
金属腐蚀与社会发展 2
腐蚀电化学科学发展简史 3
金属腐蚀与化学的关系 5
2007年诺贝尔化学奖得主:格哈德·埃特尔 7
第1章 金属腐蚀的基本概念 10
金属腐蚀的定义 10
金属腐蚀的分类 10
按腐蚀机理分类 10
按腐蚀温度分类 12
按腐蚀环境分类 12
按腐蚀的破坏形式分类 12
金属腐蚀速度的表示法 12
重量法 13
深度法 13
电流密度指标 14
金属耐蚀性评定 15
钢铁时代 15
杰出的腐蚀科学家——赫伯特·尤利格 17
思考练习题 18
第2章 腐蚀过程热力学 19
腐蚀原电池的概念 19
腐蚀电池及其工作历程 19
腐蚀电池的类型 20
电化学腐蚀的次生过程 22
平衡电极电位和非平衡电极电位 23
平衡电极电位 23
非平衡电位 23
金属电化学腐蚀倾向的判断 25
电位-pH图 26
H2O的电位-pH图 26
Fe的电位-pH图的原理 28
Fe-H2O体系电位-pH图的绘制 29
Fe-H2O体系电位-pH图在腐蚀控制中的应用 30
理论电位-pH图的局限性 32
世界腐蚀大会 32
M.布拜 33
思考练习题 36
第3章 电化学腐蚀动力学 38
电化学反应速度 38
电极过程 38
电极反应速度 39
交换电流密度 39
极化作用 41
腐蚀电池的极化现象 41
极化原因及类型 41
过电位 42
单电极电化学极化方程式 43
改变电极电位对电化学步骤活化能的影响 43
单电极电化学极化方程式 44
浓差极化 48
液相传质的三种方式 48
理想情况的稳态扩散过程 49
浓差极化公式与极化曲线 50
电化学极化和浓差极化同时存在的极化曲线 51
瓦格纳混合电位理论 52
共轭体系 52
腐蚀电位 53
活化极化控制的腐蚀体系 54
影响腐蚀速度的电化学参数 55
影响腐蚀电位的电化学参数 56
腐蚀金属电极的极化行为 56
外加极化电流与腐蚀金属电极的极化 56
腐蚀金属电极极化曲线方程式 58
极化曲线 60
理想极化曲线与实测极化曲线 61
极化曲线在腐蚀研究中的重要意义 62
测定金属腐蚀速度的电化学方法 62
强极化区的Tafel直线外推法 62
微极化区的线性极化法 63
弱极化区的三点法 64
伊文斯腐蚀极化图及应用 66
腐蚀极化图的概念 66
腐蚀极化图的应用 67
能源、材料领域的电化学研究进展 68
国际著名电化学家:阿伦.J.巴德 69
思考练习题 70
第4章 电化学腐蚀的阴极过程 72
阴极去极化反应的几种类型 72
析氢腐蚀 73
析氢腐蚀的必要条件 73
析氢腐蚀的基本步骤 73
析氢腐蚀的阴极极化曲线与析氢过电位 74
析氢腐蚀的控制 76
减小析氢腐蚀的途径 78
吸氧腐蚀 78
吸氧腐蚀的必要条件与特征 78
氧去极化过程的基本步骤 79
氧还原过程中阴极极化曲线 81
吸氧腐蚀的控制 82
影响吸氧腐蚀的因素 83
析氢腐蚀与吸氧腐蚀的简单比较 85
酸雨的危害 86
伊文斯 87
思考练习题 88
第5章 金属的钝化 90
金属的钝化现象 90
金属钝化的两种方式——化学钝化与电化学钝化 90
金属钝化的阳极极化曲线 92
金属钝态的稳定性——佛莱德电位 93
金属的自钝化 95
金属钝化理论 97
成相膜理论 97
吸附理论 98
影响金属钝化的因素 100
合金成分的影响 100
钝化介质的影响 101
温度的影响 102
钝化膜破坏引起的腐蚀 102
过钝化 102
活性离子对钝化膜的破坏 103
不锈钢的出现 104
著名材料科学家:李薰 104
思考练习题 106
第6章 金属的局部腐蚀 107
局部腐蚀概述 107
小孔腐蚀 109
孔蚀的概念 109
孔蚀发生的机理 110
孔蚀的影响因素 112
孔蚀的防护措施 113
缝隙腐蚀 114
缝隙腐蚀的概念 114
缝隙腐蚀机理 115
缝隙腐蚀与孔蚀的比较 116
缝隙腐蚀的影响因素 116
缝隙腐蚀的防护措施 117
电偶腐蚀 118
电偶腐蚀的概念 118
电偶腐蚀的原理 118
差数效应 120
电偶腐蚀的影响因素 120
控制电偶腐蚀的措施 124
晶间腐蚀 124
晶间腐蚀的形态及产生条件 124
晶间腐蚀机理 125
晶间腐蚀的防护措施 127
拯救自由女神像 127
M.G.方坦纳 129
思考练习题 130
第7章 金属在自然环境中的腐蚀 132
大气腐蚀 132
大气腐蚀的分类及特点 133
大气腐蚀机理 134
大气腐蚀的主要影响因素 137
防止大气腐蚀的措施 141
海水腐蚀 142
海水腐蚀区域的划分 143
海水的性质及对金属腐蚀的影响 144
海水腐蚀的电化学特征 146
海水腐蚀的防护措施 147
土壤腐蚀 149
土壤的组成和性质 149
土壤腐蚀的电化学特征 151
土壤腐蚀常见的几种形式 152
土壤腐蚀的防护技术 155
钢筋混凝土腐蚀 156
钢筋混凝土腐蚀机理 156
钢筋混凝土结构的腐蚀防护 158
中国工业与自然环境腐蚀调查 159
当代金属腐蚀与防护专家:柯伟院士 162
思考练习题 162
第8章 腐蚀电化学测量基本知识 166
腐蚀电化学测量概述 166
腐蚀电化学测量的特点 166
腐蚀电化学研究方法的类型 167
腐蚀电化学研究方法发展 167
电极电位的测量 168
电位测量技术 168
腐蚀电化学测量系统的组成 169
电极系统 170
研究电极及其制备 170
辅助电极及其作用 172
参比电极 172
Ag/AgCl微参比电极 174
电解池及其应用 175
电解池材料 175
电解池的设计与应用 176
几种常用的电解池 178
电化学测量仪器 179
恒电位仪工作原理 179
恒电位仪的电路组成 180
恒电位仪使用方法 182
计算机控制的恒电位仪/恒电流仪 183
电化学实验前的准备 185
二次蒸馏水的制备 185
氢气和氮气的净化 185
镀铂黑的方法 186
石英晶体微天平及其在大气腐蚀研究中的应用 187
中国最年轻的中科院院士:卢柯院士 190
思考练习题 191
第9章 稳态极化曲线测量 192
稳态 192
稳态的概念 192
稳态测量方法的特点 193
稳态极化曲线测量 193
控制电位法 194
控制电流法 194
控制电流法和控制电位法的选择 194
自变量的给定方式 195
慢扫描法测定稳态极化曲线 196
动电位扫描法 197
线性电流扫描法 197
稳态极化测量在腐蚀电化学研究中的应用 198
金属腐蚀机理的研究 198
金属腐蚀速度的极化测量 198
金属局部腐蚀的研究——动电位法测定孔蚀特征电位 202
金属钝态及其影响因素的研究 204
电化学极化过程实验数据处理分析的研究 204
燃料电池专家:衣宝廉院士 208
思考练习题 210
第10章 电化学阻抗谱方法 211
电化学阻抗谱的基本知识 211
阻抗的概念 211
交流阻抗的复数表示 212
电化学阻抗谱的种类 214
电化学系统的等效电路 214
电化学交流阻抗法的特点 216
电化学控制引起的阻抗 217
电化学极化下交流阻抗法测定R1、Rct和Cd 217
电荷传递控制的腐蚀体系 220
扩散控制引起的阻抗 220
交流电极化引起的表面浓度的波动 220
浓差极化时可逆电极反应的法拉第阻抗 221
浓差极化时腐蚀电极反应的法拉第阻抗 223
电化学阻抗数据的测量技术 223
电化学阻抗测试的特点 223
频率域的测量技术 224
时间域的测量技术 225
电化学阻抗谱的数据处理与解析 226
我国电化学“十一五”发展规划 228
腐蚀电化学家:曹楚南院士 229
思考练习题 231
第11章 缓蚀剂 234
概述 234
缓蚀剂的定义 234
缓蚀剂分子的结构特征 234
缓蚀剂的技术特性 235
缓蚀剂的分类 236
按化学成分分类 236
按作用机理分类 236
按缓蚀剂所形成的保护膜特征分类 236
按物理状态分类 237
按用途分类 238
缓蚀剂的作用机理 238
缓蚀剂的电化学机理 238
缓蚀剂的物理化学机理 240
缓蚀剂的协同作用 243
缓蚀作用的影响因素 244
介质流速的影响 244
温度的影响 244
缓蚀剂浓度的影响 245
缓蚀剂的测试评定及研究方法 245
实验室中缓蚀剂性能测试 245
现场条件下缓蚀剂性能测试 248
缓蚀剂的应用 250
在石油与化学工业中的应用 250
在化学清洗中的应用 251
在冷却水系统中的应用 253
在大气腐蚀中的应用 253
自组装膜技术在金属防腐蚀中的应用 254
弗朗西斯.L.拉克 256
思考练习题 258
第12章 电化学保护法 259
阴极保护法 259
阴极保护的基本原理 259
阴极保护的基本控制参数 261
外加电流阴极保护法 263
牺牲阳极保护法 269
阴极保护的应用范围 271
阳极保护法 271
阳极保护的基本原理 272
阳极保护的主要参数 273
阳极保护参数的测定 278
阳极保护应用及实例 278
阴极保护也有一段奇特的历史 279
哈维汉克 281
思考练习题 282
第13章 电镀 283
电镀概述 283
电镀的定义 283
电镀的目的 283
镀层的分类 283
合格镀层的条件 284
电镀液的组成及功能 284
电镀的基本原理 285
电镀的阴极过程——电沉积过程 285
电镀的阳极过程 287
电流效率 288
影响电镀质量的因素 289
电镀溶液的影响 289
工艺因素的影响 290
电镀液的性能 291
镀液的均镀能力和深镀能力 291
电镀时阴极上电流的分布 292
最佳电流密度及均镀能力的测定方法 294
提高镀液均镀能力的机械措施 295
常用镀层举例 296
电镀锌 296
电镀铜 298
电镀工艺过程中的镀前预处理和镀后处理 301
鲜花电镀技术 302
电化学专家:屠振密教授 304
思考练习题 305
附录 306
一些物理化学常数 306
几种气体在水中的溶解度 306
甘汞电极相对标准氢电极的电极电位 306
线性极化技术中B的文献值 307
水的饱和蒸气压 307
酸性溶液中的标准电极电位E?(298K) 308
碱性溶液中的标准电极电位E?(298K) 310
清除各种金属腐蚀产物的化学方法 311
参考文献 312
主题索引 313