第1章 概述 1
1.1 材料自然环境腐蚀试验研究的背景与重要意义 1
1.2 国外材料自然环境腐蚀试验研究概况 2
1.2.1 大气腐蚀 2
1.2.2 海水腐蚀 6
1.2.3 土壤腐蚀 8
1.3 我国材料自然环境腐蚀试验研究概况 11
1.3.1 我国材料自然环境腐蚀试验研究工作40年回顾 11
1.3.2 我国材料自然环境试验研究工作进展 13
1.3.3 我国材料自然环境腐蚀试验研究成果的初步应用 18
参考文献 19
第2章 材料自然环境腐蚀及试验研究方法 27
2.1 材料自然环境腐蚀过程 27
2.2 材料自然环境腐蚀破坏形式 28
2.2.1 材料腐蚀的常见破坏形式 28
2.2.2 材料大气腐蚀的主要破坏形式 34
2.2.3 材料海水腐蚀的主要破坏形式 35
2.2.4 材料土壤腐蚀的主要破坏形式 35
2.3.1 材料自然环境腐蚀试验研究的任务 36
2.3.2 材料自然环境腐蚀试验研究方法的分类 36
2.3 材料自然环境腐蚀试验方法 36
2.3.3 材料自然环境腐蚀试验研究方法 37
2.3.4 实验室模拟自然环境加速腐蚀试验方法 38
参考文献 39
第3章 材料自然环境腐蚀数据处理研究进展 40
3.1 材料自然环境腐蚀数据处理简论 40
3.2 材料自然环境腐蚀数据处理方法研究进展 41
3.2.1 材料自然环境腐蚀数据处理的基本方法 41
3.2.2 材料自然环境腐蚀数据处理的现代数学方法 43
3.3.1 灰色模型预测材料自然环境腐蚀 54
3.3 应用实例 54
3.3.2 人工神经网络在材料自然环境腐蚀中的应用 55
3.3.3 材料自然环境腐蚀数据的聚类分析 59
3.3.4 模式识别的应用 62
3.3.5 大气腐蚀性综合评价 65
3.3.6 材料腐蚀与环境因素的灰色关联分析 66
参考文献 66
第4章 大气环境及其腐蚀性 69
4.1 概述 69
4.1.1 大气腐蚀特点 69
4.1.2 影响材料大气腐蚀的环境因素 70
4.1.4 大气腐蚀环境因子与大气腐蚀关系的数学模型及大气腐蚀预测 73
4.1.3 大气腐蚀的环境因素显著因子与决定性因子 73
4.2 大气环境腐蚀性和分类分级 75
4.2.1 自然大气环境分类 75
4.2.2 大气腐蚀性分类 76
4.2.3 我国大气环境的大气腐蚀性等级 79
4.2.4 大气腐蚀性的影响因素 80
4.2.5 我国8个典型地区在世界各地区大气腐蚀性序列中的位置 81
4.3 区域性大气腐蚀图研究 83
4.3.1 绘制区域性腐蚀图的方法 83
4.3.3 辽宁省大气腐蚀图的研究 84
4.3.2 大气腐蚀图中腐蚀速率的表示方法 84
4.3.4 海南省大气腐蚀图的研究 85
参考文献 87
第5章 钢的大气腐蚀 90
5.1 钢的大气腐蚀研究概况 90
5.2 碳钢、低合金钢的大气腐蚀 90
5.2.1 碳钢、低合金钢的大气腐蚀发展规律及预测 90
5.2.2 碳钢和低合金钢在一些国家大气环境中的腐蚀数据 92
5.2.3 影响碳钢和低合金钢大气腐蚀的因素 94
5.2.4 测定大气腐蚀性的国际标准及存在问题 96
5.2.5 合金元素对钢的耐大气腐蚀能力的影响 98
5.2.6 碳钢、低合金钢的大气腐蚀机理 101
5.3 不锈钢的大气腐蚀 103
5.3.1 不锈钢在我国自然大气环境中的腐蚀概况 103
5.3.2 影响不锈钢大气腐蚀的因素 104
5.3.3 合金元素对不锈钢耐大气腐蚀能力的影响 105
5.3.4 不锈钢的大气腐蚀机理 106
参考文献 107
第6章 有色金属材料的大气腐蚀 108
6.1 概述 108
6.2 有色金属材料的大气腐蚀行为 108
6.2.1 铝及铝合金的大气腐蚀形态和特点 108
6.2.2 铜及铜合金的大气腐蚀 113
6.2.3 钛及钛合金的大气腐蚀 115
6.2.4 有色金属的大气腐蚀影响因素 115
6.3 有色金属材料的大气腐蚀规律 117
6.3.1 铝及铝合金 117
6.3.2 铜及铜合金 122
参考文献 124
第7章 涂（镀）层的大气腐蚀 125
7.1 概述 125
7.1.1 腐蚀控制技术原理 125
7.1.2 保护层类型 125
7.1.3 涂（镀）层特性及其选用要点 126
7.2.1 金属保护层不连续性对基体腐蚀破坏影响 127
7.2 涂（镀）层在大气环境中的防护性能 127
7.2.2 锌镀层 130
7.2.3 喷铝涂层 142
7.2.4 防护－装饰性电镀层 145
7.2.5 有机涂层体系 152
参考文献 162
第8章 合成材料的大气腐蚀（老化） 163
8.1 合成材料老化的主要影响因素 163
8.1.1 大气环境因素 163
8.1.2 杂质与添加剂 168
8.2 合成材料在我国大气环境中的耐候性及规律性研究 169
8.1.3 制备工艺 169
8.2.1 塑料 170
8.2.2 橡胶 176
8.2.3 有机涂料 180
8.3 合成材料大气老化寿命与实验室试验相关性研究 181
参考文献 184
第9章 材料大气腐蚀研究技术进展 185
9.1 Kelvin探针测量技术的研究 185
9.1.1 Kelvin探针测量原理 185
9.1.2 Kelvin探针测量装置 186
9.1.3 Kelvin探针在薄液膜下电化学腐蚀研究中的应用 188
9.2 大气腐蚀监测仪（ACM）的研制和应用 192
9.2.1 ACM仪的测量原理 192
9.2.2 ACM仪测量装置 192
9.2.3 ACM仪在大气腐蚀监测中的应用 193
9.2.4 ACM电流、电量数据在大气腐蚀研究中的应用 195
9.2.5 ACM技术在大气腐蚀研究中的应用 198
9.3 人工模拟加速腐蚀试验方法的研究 199
9.3.1 人工模拟加速腐蚀试验装置的研究 201
9.3.2 人工模拟加速腐蚀试验方法的研究 204
9.3.3 人工模拟加速腐蚀试验与大气腐蚀暴露试验相关性研究的进展 207
参考文献 210
第10章 海水环境及腐蚀性 211
10.1 海水环境的腐蚀性 211
10.1.1 海洋腐蚀的重要性和复杂性 211
10.1.2 海水性质 212
10.1.3 海水腐蚀的电化学特征 215
10.2 海水环境因素对腐蚀的影响 216
10.2.1 海水环境因素的一般情况 216
10.2.2 材料对环境因素的敏感性 219
10.2.3 海洋腐蚀区带及其影响因素 220
10.2.4 用海水环境因素评价海水腐蚀性的研究进展 222
10.3.1 我国沿岸海洋环境因素 223
10.3 我国典型海域主要环境因素 223
10.3.2 我国海水腐蚀试验网站环境因素特征 226
10.4 金属材料海水腐蚀电位 233
10.4.1 试验材料及试验方法 234
10.4.2 镁的腐蚀电位 235
10.4.3 锌的腐蚀电位 235
10.4.4 碳钢及低合金钢的腐蚀电位 236
10.4.5 铜及铜合金的腐蚀电位 239
10.4.6 铝及铝合金的腐蚀电位 242
10.4.7 不锈钢的腐蚀电位 244
10.4.8 镍基合金的腐蚀电位 245
10.4.9 钛及钛合金的腐蚀电位 246
10.4.10 金属材料在我国海港中的电位序 247
参考文献 252
第11章 碳钢和低合金钢的海水腐蚀 253
11.1 腐蚀类型 253
11.1.1 不均匀全面腐蚀 253
11.1.2 点蚀 253
11.2 腐蚀的影响因素 254
11.2.1 环境因素的影响 254
11.2.2 合金元素的影响 260
11.3 钢在我国沿岸海域的腐蚀数据和特征 262
11.3.1 青岛站 263
11.3.2 厦门站 265
11.3.3 榆林站 267
11.3.4 舟山站 269
11.3.5 湛江港 271
11.3.6 在其他海港和岛屿的腐蚀数据 272
11.4 钢的海水腐蚀行为和规律 273
11.4.1 全浸区 273
11.4.2 潮差区 280
11.4.3 飞溅区 280
11.4.4 钢海水腐蚀失重的统计规律 281
11.4.5 长尺钢样的腐蚀行为 283
参考文献 286
第12章 不锈钢的海水腐蚀 288
12.1 不锈钢海水腐蚀特性及腐蚀形态 288
12.1.1 腐蚀特性 288
12.1.2 腐蚀形态 289
12.2 海水腐蚀影响因素 290
12.2.1 材料因素 290
12.2.2 环境因素 291
12.3 不锈钢在我国典型海域的腐蚀行为 292
12.3.1 全浸区 293
12.3.2 潮差区 296
12.3.3 飞溅区 297
参考文献 299
第13章 铜及铜合金的海水腐蚀 300
13.1 海水腐蚀的影响因素 300
13.1.1 材料因素 300
13.1.2 环境因素 310
13.2 铜及铜合金的腐蚀行为及规律 317
13.2.1 全浸区 317
13.2.2 潮差区 324
13.2.3 飞溅区 334
参考文献 338
14.1.1 材料因素 340
第14章 铝及铝合金的海水腐蚀 340
14.1 腐蚀主要影响因素 340
14.1.2 环境因素 343
14.2 全浸区的腐蚀 346
14.2.1 防锈铝合金腐蚀数据规律 346
14.2.2 国内外工业纯铝及锻铝腐蚀数据比较 348
14.2.3 硬铝及超硬铝的腐蚀行为 348
14.2.4 铝合金耐蚀性排序 350
14.3 潮差区的腐蚀 350
14.3.1 潮差区腐蚀新现象 350
14.3.2 国内外潮差区腐蚀数据对比 351
14.3.3 海水环境因素对潮差区腐蚀的影响 352
14.4 飞溅区铝合金的腐蚀数据规律 354
参考文献 356
第15章 海水防护涂层的腐蚀研究 357
15.1 海水防护涂层的发展概况 357
15.1.1 有机防护涂层的发展概况 357
15.1.2 金属喷涂层的发展概况 358
15.2 涂层海水腐蚀的破坏特征及影响因素 359
15.2.1 有机涂层腐蚀破坏特征 359
15.2.2 金属喷涂层腐蚀破坏特征 361
15.2.3 涂层海水腐蚀的影响因素 362
15.3 金属喷涂层及有机涂层在我国实海环境的腐蚀行为 363
15.3.1 涂层耐海水腐蚀试验及评价方法 363
15.3.2 金属喷涂层加有机涂层封闭体系的海水腐蚀行为 365
15.3.3 裸金属喷涂层的腐蚀特征 367
15.3.4 有机涂层的海水腐蚀行为 368
参考文献 371
第16章 土壤环境及其腐蚀性 373
16.1 土壤腐蚀研究概述 373
16.1.1 前言 373
16.1.2 土壤腐蚀研究的发展 374
16.2.2 土壤性质对碳钢腐蚀状况的影响 375
16.2 土壤环境的基本性质及其对材料腐蚀的影响 375
16.2.1 材料腐蚀试验点所在地土壤环境性质 375
16.2.3 不锈钢在土壤中的腐蚀与土壤性质 384
16.3 微生物对材料土壤腐蚀的作用 385
16.3.1 腐蚀微生物种类 386
16.3.2 微生物参与材料腐蚀机理 387
16.3.3 环境因素对微生物腐蚀的影响 389
16.3.4 我国材料土壤腐蚀试验中微生物腐蚀与评价 390
16.3.5 微生物腐蚀的防止措施 392
16.4 土壤腐蚀性原位测量技术研究 392
16.4.1 测试原理 393
16.4.2 几种金属材料原位测试结果 394
16.4.3 金属材料腐蚀季节性变化特征 394
参考文献 396
第17章 金属材料的土壤腐蚀 398
17.1 碳钢在土壤中腐蚀的基本特征 398
17.1.1 碳钢在土壤中的腐蚀电池 398
17.1.2 碳钢土壤腐蚀的形貌特征 399
17.1.3 碳钢的土壤腐蚀速率 401
17.2.1 土壤孔隙度的影响 403
17.2.2 土壤含水量的影响 403
17.2 碳钢土壤腐蚀的主要影响因素 403
17.2.3 土壤电阻率的影响 404
17.2.4 土壤含盐量的影响 405
17.2.5 土壤质地的影响 405
17.2.6 土壤pH值的影响 405
17.2.7 碳钢在土壤中的宏电池腐蚀行为 406
17.3 碳钢土壤腐蚀数据处理技术研究与应用 408
17.3.1 数据处理技术原理 408
17.3.2 数据处理技术应用实例 411
17.4.1 不锈钢土壤腐蚀研究简介 419
17.4 不锈钢的土壤腐蚀试验研究进展 419
17.3.3 结论 419
17.4.2 不锈钢土壤腐蚀电化学行为 420
17.4.3 不锈钢土壤腐蚀形貌 421
17.4.4 不锈钢土壤腐蚀电位 422
17.4.5 不锈钢土壤腐蚀速率 423
17.5 黄铜的土壤腐蚀 424
17.5.1 铜及铜合金土壤腐蚀研究简介 424
17.5.2 黄铜土壤腐蚀基本特征 425
17.5.3 黄铜土壤腐蚀电位 426
17.5.4 黄铜的土壤腐蚀速率 426
17.6.2 铝及铝合金土壤腐蚀电化学行为 427
17.6.1 铝及铝合金土壤腐蚀简介 427
17.6 LY11铝合金的土壤腐蚀 427
17.6.3 LY11铝合金土壤腐蚀形貌 428
17.6.4 LY11铝合金的土壤腐蚀电位 430
17.6.5 LY11铝合金的土壤腐蚀速率 430
17.6.6 LY11合金在不同土壤中腐蚀主要特征 431
参考文献 431
第18章 混凝土及钢筋混凝土材料的腐蚀与防护 433
18.1 概述 433
18.1.1 目的意义 433
18.1.2 混凝土腐蚀特点 433
18.2.1 中碱性土壤中混凝土材料强度变化 434
18.1.3 土壤分类 434
18.2 中碱性土壤混凝土材料的腐蚀 434
18.2.2 中碱性土壤中混凝土材料中性化 435
18.2.3 中碱性土壤中混凝土中CaO含量的变化 435
18.2.4 中碱性土壤中混凝土中预埋钢筋的锈蚀 436
18.2.5 中碱性土壤中混凝土的腐蚀机理 437
18.3 酸性土壤混凝土材料的腐蚀 438
18.3.1 酸性土壤中混凝土材料强度变化 438
18.3.2 酸性土壤中混凝土材料中性化 439
18.3.3 酸性土壤中混凝土中CaO含量变化 440
18.3.5 酸性土壤对混凝土材料的腐蚀机理 441
18.3.4 酸性土壤中混凝土中预埋钢筋的锈蚀 441
18.4 内陆盐土混凝土材料的腐蚀 443
18.4.1 内陆盐土中混凝土材料强度变化 443
18.3.6 酸性土壤中混凝土材料腐蚀的主要影响因素 443
18.4.2 内陆盐土中混凝土材料中性化 444
18.4.3 内陆盐土中混凝土预埋钢筋的锈蚀 445
18.4.4 内陆盐土混凝土腐蚀机理 445
18.5 滨海盐土混凝土材料的腐蚀 449
18.5.1 滨海盐土中混凝土材料的强度变化 449
18.5.2 滨海盐土中混凝土的中性化 449
18.5.3 滨海盐土混凝土腐蚀影响因素分析 450
18.6.2 三峡站混凝土的中性化 451
18.6 长江三峡地区硅酸盐混凝土腐蚀试验研究 451
18.6.1 三峡站混凝土强度变化 451
18.6.3 三峡站混凝土预埋钢筋的锈蚀 452
18.6.4 三峡站硅酸盐混凝土中胶结料化学分析 453
18.6.5 三峡站胶结料的X射线衍射分析研究 453
18.7 混凝土材料土壤腐蚀模拟试验研究 454
18.7.1 快速模拟试验的目的 454
18.7.2 试验研究方案 455
18.7.3 结果与分析 455
18.8.1 提高混凝土抗蚀性的主要措施 458
18.7.4 结论 458
18.8 混凝土材料化学腐蚀的防护措施 458
18.8.2 防化学侵蚀混凝土配合比设计 459
18.9 混凝土中钢筋的锈蚀与防护 461
18.9.1 钢筋锈蚀机理 461
18.9.2 钢筋锈蚀的预防措施 462
参考文献 463
第19章 电缆、光缆及护套材料的土壤腐蚀 464
19.1 概述 464
19.1.1 研究意义 464
19.1.2 国内外研究概况 464
19.2.1 塑料护套材料土壤腐蚀、老化特征及主要影响因素 465
19.2 塑料护套材料的土壤腐蚀（老化） 465
19.2.2 聚氯乙烯塑料在土壤中腐蚀、老化行为 466
19.2.3 聚乙烯塑料在土壤中腐蚀、老化行为 468
19.2.4 聚酰胺12在土壤中腐蚀、老化行为 470
19.2.5 几种塑料材料试验结果比较 471
19.3 金属护套的土壤腐蚀 471
19.3.1 金属护套土壤腐蚀产生的原因 471
19.3.2 铅的土壤腐蚀 472
19.3.3 铝的土壤腐蚀 481
19.3.4 涂装钢带土壤腐蚀 485
19.3.5 涂塑钢丝土壤腐蚀 486
19.4 电缆、光缆的土壤腐蚀试验进展 487
19.4.1 有油麻外护层的电缆 487
19.4.2 有塑料外护层的电缆、光缆 488
19.4.3 电缆、光缆对地绝缘电阻研究 492
参考文献 495
第20章 材料自然环境腐蚀试验研究成果的应用 496
20.1 材料大气腐蚀试验研究成果的应用 497
20.1.1 建设工程中的应用 497
20.1.5 标准制定中的应用 498
20.1.4 设备和设施维修中的应用 498
20.1.3 材料推广中的应用 498
20.1.2 新材料、新产品、新工艺研究开发中的应用 498
20.1.6 著作编写和数据库建设中的应用 499
20.2 材料海水腐蚀试验研究成果的应用 499
20.2.1 工程建设、舰船设计与选材中的应用 499
20.2.2 改进生产工艺、提高材料性能与开发新材料中的应用 500
20.2.3 科研、教学及制定防腐蚀规范中的应用 500
20.3 材料土壤腐蚀试验研究成果的应用 500
20.3.1 金属材料土壤腐蚀试验研究成果在工业建设中的应用 500
20.3.2 非金属材料土壤腐蚀试验研究成果在三峡工程建设中的应用 502
20.3.3 电缆、光缆土壤腐蚀试验研究成果的应用 502