第1章 绪论 1
1.1 引言 2
1.2 材料腐蚀的基本概念 2
1.2.1 金属腐蚀 2
1.2.2 非金属材料腐蚀 3
1.2.3 材料腐蚀的分类 4
1.3 研究材料腐蚀的重要性 5
1.3.1 腐蚀的经济损失 6
1.3.2 腐蚀造成的其他损失 8
1.4 材料腐蚀速率的表示方法 8
1.4.1 失重法与增重法 8
1.4.2 由腐蚀深度来表示腐蚀速率 8
1.4.3 由电流密度来表示腐蚀速率 9
1.5 材料的腐蚀控制 11
1.5.1 正确选材和防腐蚀设计 11
1.5.2 电化学保护 11
1.5.3 改变腐蚀环境 11
1.5.4 材料与腐蚀环境隔绝处理 12
本章小结 12
综合练习 13
第2章 材料腐蚀的电化学理论基础 14
2.1 腐蚀原电池 15
2.1.1 腐蚀的电极过程 15
2.1.2 宏观电池与微观电池 16
2.2 电化学腐蚀热力学 17
2.2.1 电极与电极电位 18
2.2.2 电位-pH图 22
2.3 电化学腐蚀动力学 27
2.3.1 极化 27
2.3.2 产生极化作用的原因 28
2.3.3 极化曲线 29
2.3.4 腐蚀极化图及其应用 30
2.4 氢去极化腐蚀和氧去极化腐蚀 32
2.4.1 氢去极化腐蚀 33
2.4.2 氧去极化腐蚀 36
2.5 金属及合金的钝化 40
2.5.1 钝化现象 40
2.5.2 金属及合金钝化的电极过程 41
2.5.3 钝化理论 42
2.5.4 钝化膜的破坏 44
本章小结 45
综合练习 45
第3章 金属材料的腐蚀理论 48
3.1 全面腐蚀 49
3.1.1 全面腐蚀及其特点 49
3.1.2 全面腐蚀的控制措施 50
3.2 点蚀 51
3.2.1 点蚀的定义和形貌特征 51
3.2.2 点蚀的发生条件和特征 51
3.2.3 点蚀的机理 52
3.2.4 点蚀的影响因素 54
3.2.5 控制点蚀的措施 55
3.3 缝隙腐蚀 56
3.3.1 缝隙腐蚀的特征 56
3.3.2 缝隙腐蚀的机理 57
3.3.3 影响缝隙腐蚀的因素 58
3.3.4 缝隙腐蚀的控制措施 58
3.3.5 缝隙腐蚀与点蚀的比较 59
3.3.6 丝状腐蚀 59
3.4 电偶腐蚀 60
3.4.1 电偶腐蚀的概念和特点 60
3.4.2 电偶腐蚀的推动力与电偶序 61
3.4.3 电偶腐蚀电流及电偶腐蚀效应 62
3.4.4 影响电偶腐蚀的因素 63
3.4.5 电偶腐蚀的控制措施 64
3.5 晶间腐蚀 65
3.5.1 晶间腐蚀的概念和特点 65
3.5.2 晶间腐蚀发生的条件 65
3.5.3 晶间腐蚀的机理 65
3.5.4 影响晶间腐蚀的因素 67
3.5.5 不锈钢焊接头的晶间腐蚀 68
3.5.6 晶间腐蚀控制措施 69
3.6 选择性腐蚀 71
3.6.1 选择性腐蚀的概念和特点 71
3.6.2 黄铜脱锌 71
3.6.3 石墨化腐蚀 73
3.7 应力腐蚀断裂 73
3.7.1 应力腐蚀断裂的概念 74
3.7.2 SCC的发生条件和特征 74
3.7.3 SCC的机理 76
3.7.4 材料发生SCC的实例 78
3.7.5 SCC的影响因素 79
3.7.6 SCC的控制措施 80
3.8 氢脆 81
3.8.1 氢的来源及在金属中的存在形式 82
3.8.2 氢脆的分类 83
3.8.3 氢脆的机理 84
3.8.4 氢脆的控制措施 85
3.9 腐蚀疲劳 86
3.9.1 腐蚀疲劳的定义 86
3.9.2 腐蚀疲劳的特点 86
3.9.3 腐蚀疲劳的机理 87
3.9.4 腐蚀疲劳的影响因素 88
3.9.5 控制腐蚀疲劳的措施 89
3.9.6 腐蚀疲劳和SCC的比较 90
3.10 磨损腐蚀 91
3.10.1 磨损腐蚀的定义与分类 91
3.10.2 湍流腐蚀 91
3.10.3 空泡腐蚀 93
3.10.4 微振腐蚀 95
本章小结 97
综合练习 97
第4章 高分子材料的腐蚀理论 100
4.1 概述 101
4.2 高分子材料腐蚀机理 103
4.2.1 化学介质引起的腐蚀 103
4.2.2 高分子材料的氧化与辐射老化 114
4.2.3 微生物腐蚀 119
4.2.4 高聚物的物理老化 121
4.3 高分子基复合材料的腐蚀 122
4.3.1 高分子基复合材料的腐蚀环境 122
4.3.2 高分子基复合材料的腐蚀机理 123
本章小结 124
综合练习 124
第5章 无机非金属材料的腐蚀 125
5.1 概述 126
5.2 无机非金属材料的腐蚀机理 127
5.2.1 无机非金属材料腐蚀的影响因素 127
5.2.2 玻璃的腐蚀 128
5.2.3 混凝土的腐蚀 131
5.3 陶瓷基复合材料的腐蚀 136
本章小结 137
综合练习 138
第6章 材料在环境中的腐蚀 139
6.1 大气腐蚀 140
6.1.1 大气腐蚀类型 141
6.1.2 大气腐蚀机理 143
6.1.3 大气腐蚀的影响因素 148
6.1.4 大气腐蚀的防护 151
6.2 海水腐蚀 153
6.2.1 海水特性 153
6.2.2 海水腐蚀的电化学过程与特点 154
6.2.3 海水腐蚀的影响因素 155
6.2.4 海水腐蚀的防护 158
6.3 土壤腐蚀 160
6.3.1 土壤的特性 161
6.3.2 土壤腐蚀的电化学过程 161
6.3.3 土壤腐蚀的类型 163
6.3.4 土壤腐蚀的影响因素 165
6.3.5 土壤腐蚀的防护 167
6.4 微生物腐蚀 168
6.4.1 微生物腐蚀的定义 168
6.4.2 微生物腐蚀的特征 168
6.4.3 与微生物腐蚀有关的主要微生物 169
6.4.4 微生物腐蚀机理 170
6.4.5 微生物腐蚀的控制措施 171
6.5 材料的高温腐蚀 172
6.5.1 高温腐蚀的分类 172
6.5.2 高温腐蚀的热力学判据 173
6.5.3 金属的氧化膜 174
6.5.4 金属氧化过程的动力学 177
6.5.5 合金的氧化 182
6.6 材料在其他环境中的腐蚀概述 186
6.6.1 工业水腐蚀 186
6.6.2 酸、碱、盐介质中的腐蚀 187
6.6.3 人体环境中植入生物医学材料的腐蚀 190
本章小结 194
综合练习 194
第7章 材料的耐蚀性 197
7.1 金属材料的耐蚀性能 198
7.1.1 提高合金耐蚀性的途径 199
7.1.2 耐蚀低合金钢 202
7.1.3 不锈钢 204
7.1.4 铝及铝合金 207
7.1.5 铜及铜合金 209
7.1.6 镍及镍合金 210
7.1.7 钛及钛合金 211
7.1.8 镁及镁合金 214
7.2 耐蚀高分子材料 216
7.2.1 塑料 216
7.2.2 橡胶 221
7.2.3 涂料 222
7.2.4 聚合物基复合材料 224
7.3 耐蚀无机非金属材料 225
7.3.1 天然耐蚀硅酸盐材料 225
7.3.2 铸石 226
7.3.3 陶瓷 226
7.3.4 玻璃 227
7.3.5 混凝土 227
本章小结 228
综合练习 228
第8章 材料的防护概述 230
8.1 防腐蚀设计 232
8.1.1 正确选材 232
8.1.2 合理设计 235
8.2 电化学保护 239
8.2.1 阴极保护 239
8.2.2 阳极保护 247
8.2.3 两类电化学保护的比较 249
8.3 表面涂层保护 249
8.3.1 金属覆盖层 250
8.3.2 非金属覆盖层 254
8.4 缓蚀剂 260
8.4.1 缓蚀剂保护的特点 261
8.4.2 缓蚀剂的分类 261
8.4.3 缓蚀作用机理 264
8.4.4 缓蚀剂选择原则 268
本章小结 272
综合练习 273
参考文献 275