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第1章 绪论1

1．1材料腐蚀学的主要内容1

1．1．1腐蚀的定义1

1．1．2防护技术1

1．1．3材料腐蚀学的特点2

1．2对材料腐蚀的认识过程2

1．3材料腐蚀的分类和评定5

1．3．1材料腐蚀的分类5

1．3．2材料腐蚀速度与程度的评定方法6

第2章 金属腐蚀电化学理论基础10

2．1腐蚀电池10

2．1．1电极系统与电极反应10

2．1．2电极电位的形成与双电层结构14

2．1．3原电池与腐蚀电池19

2．2电化学腐蚀热力学23

2．2．1电化学热力学基础与电化学位23

2．2．2电化学腐蚀的热力学判据、电动序29

2．2．3电位-pH图31

2．3电化学腐蚀动力学36

2．3．1电极的极化现象36

2．3．2单电极体系电极反应动力学37

2．3．3多电极反应的偶合与混合电位49

2．3．4腐蚀电位的形成与金属的腐蚀速度51

2．3．5腐蚀电极体系的极化行为55

2．4析氢腐蚀和吸氧腐蚀58

2．4．1析氢腐蚀58

2．4．2吸氧腐蚀62

思考题66

第3章 金属常见腐蚀形态及机理68

3．1全面腐蚀与局部腐蚀概论68

3．2电偶腐蚀69

3．2．1电偶腐蚀的特征与概念69

3．2．2电偶腐蚀机理72

3．2．3电偶腐蚀的影响因素73

3．2．4电偶腐蚀评价方法75

3．3点蚀75

3．3．1点蚀的特征与概念75

3．3．2点蚀的机理77

3．3．3点蚀的影响因素82

3．3．4点蚀敏感性评价方法84

3．4缝隙腐蚀85

3．4．1缝隙腐蚀的特征与概念85

3．4．2缝隙腐蚀的机理85

3．4．3缝隙腐蚀的影响因素87

3．4．4缝隙腐蚀敏感性的评价方法88

3．4．5特殊形式的缝隙腐蚀——丝状腐蚀89

3．4．6垢下腐蚀91

3．4．7点蚀和缝隙腐蚀及垢下腐蚀的比较93

3．5晶间腐蚀94

3．5．1晶间腐蚀的特征和概念94

3．5．2晶间腐蚀的机理95

3．5．3晶间腐蚀的影响因素97

3．5．4晶间腐蚀敏感性的评价方法99

3．5．5特殊形式的晶间腐蚀101

3．6选择性腐蚀102

3．6．1选择性腐蚀的特征与概念102

3．6．2选择性腐蚀的机理104

3．6．3选择性腐蚀的影响因素105

3．6．4选择性腐蚀的评价方法105

思考题106

第4章 应力作用下的腐蚀107

4．1应力腐蚀开裂107

4．1．1应力腐蚀开裂的定义和特点107

4．1．2阳极溶解型应力腐蚀机理111

4．1．3应力腐蚀开裂的影响因素112

4．1．4应力腐蚀开裂的研究方法113

4．2腐蚀疲劳118

4．2．1腐蚀疲劳的定义与特点118

4．2．2腐蚀疲劳的机理120

4．2．3腐蚀疲劳的影响因素121

4．2．4腐蚀疲劳的研究方法122

4．3氢致开裂124

4．3．1氢在金属中的行为124

4．3．2氢的扩散与富集126

4．3．3氢脆127

4．3．4氢致开裂机理131

4．3．5降低氢致开裂敏感性的途径和方法132

4．4磨损腐蚀133

4．4．1冲刷腐蚀133

4．4．2空泡腐蚀135

4．4．3摩擦副磨损腐蚀137

4．4．4微动腐蚀138

4．4．5磨损腐蚀的研究方法139

思考题140

第5章 自然环境中的腐蚀141

5．1金属的大气腐蚀141

5．1．1大气腐蚀的特征与概念141

5．1．2大气腐蚀机理143

5．1．3大气腐蚀的影响因素145

5．1．4大气腐蚀的研究方法148

5．2金属的土壤腐蚀152

5．2．1土壤腐蚀的特征与概念152

5．2．2土壤腐蚀机理153

5．2．3土壤腐蚀的影响因素156

5．2．4土壤腐蚀的研究方法160

5．3金属的水环境腐蚀163

5．3．1水环境腐蚀的特征与概念163

5．3．2水环境腐蚀机理168

5．3．3水环境腐蚀影响因素168

5．3．4水环境腐蚀的研究方法172

5．4太空环境腐蚀174

5．4．1太空环境腐蚀的特征与概念174

5．4．2太空环境腐蚀机理175

5．4．3太空环境腐蚀的影响因素177

5．4．4太空环境腐蚀的研究方法180

思考题180

第6章 典型工业环境中的腐蚀181

6．1石油化工腐蚀181

6．1．1石油开采过程中的腐蚀181

6．1．2石油加工过程中的腐蚀184

6．2化学工业腐蚀188

6．2．1无机酸腐蚀188

6．2．2有机酸腐蚀196

6．2．3碱腐蚀201

6．2．4盐腐蚀202

6．3核电工业腐蚀204

6．3．1核电工业的腐蚀环境205

6．3．2核电材料的腐蚀行为206

6．4航空航天装备的腐蚀211

6．4．1航空装备的腐蚀211

6．4．2航天装备的腐蚀215

思考题216

第7章 金属的高温腐蚀与防护217

7．1金属高温腐蚀热力学217

7．1．1金属高温腐蚀的可能性和方向性217

7．1．2金属高温腐蚀热力学判据218

7．1．3金属高温氧化腐蚀热力学219

7．1．4其他类型高温腐蚀热力学221

7．2金属氧化物的结构、性质及缺陷223

7．2．1金属氧化物的晶体结构223

7．2．2金属氧化物的基本性质225

7．2．3金属氧化物中的缺陷228

7．3金属氧化过程的动力学230

7．3．1金属高温氧化的基本过程230

7．3．2金属氧化的动力学规律232

7．3．3金属氧化的机理234

7．4高温合金的氧化240

7．4．1高温合金氧化的特征240

7．4．2高温合金氧化的机理241

7．4．3高温合金氧化的影响因素246

7．4．4提高高温合金抗氧化的途径247

7．5其他类型环境金属高温腐蚀248

7．5．1高温混合气态介质环境中的金属高温腐蚀248

7．5．2高温液态介质环境中的金属高温腐蚀250

7．5．3固态介质环境中的金属高温腐蚀251

思考题251

第8章 金属腐蚀的防护与控制方法252

8．1正确选材与合理结构设计252

8．1．1正确选用金属材料252

8．1．2合理设计金属结构252

8．2缓蚀剂保护253

8．2．1缓蚀剂的分类与作用机理253

8．2．2缓蚀剂的选用原则258

8．3电化学保护260

8．3．1阴极保护260

8．3．2阳极保护266

8．4金属涂镀层保护269

8．4．1金属镀层保护269

8．4．2非金属涂层273

思考题276

第9章 典型无机非金属材料的腐蚀及防护277

9．1硅酸盐材料的腐蚀特征与概念277

9．2玻璃的腐蚀278

9．2．1玻璃腐蚀的特征和概念278

9．2．2玻璃腐蚀的机理280

9．2．3玻璃腐蚀的影响因素283

9．2．4玻璃腐蚀的防护285

9．3混凝土的腐蚀285

9．3．1混凝土腐蚀的特征与概念285

9．3．2混凝土腐蚀的机理286

9．3．3混凝土腐蚀的影响因素289

9．3．4混凝土腐蚀的防护293

思考题295

第10章 高分子材料的腐蚀与防护296

10．1高分子材料的基本结构简述296

10．1．1高分子材料结构层次划分296

10．1．2高分子的链结构297

10．1．3高分子的聚集态结构298

10．2高分子材料的腐蚀破坏特征与概念299

10．3高分子材料腐蚀机理300

10．3．1介质向高分子材料的渗透与扩散300

10．3．2溶剂化原理及其腐蚀作用303

10．3．3介质对高分子材料的化学作用305

10．3．4热氧化及光氧化310

10．3．5高分子材料的环境应力开裂313

10．4高分子材料老化的评价方法317

10．4．1自然环境老化试验317

10．4．2实验室模拟加速老化试验318

10．4．3环境老化的几种评价方法321

10．4．4介质浸渍试验322

10．5高分子材料腐蚀的防护原则327

思考题329

第11章 功能材料的腐蚀与防护330

11．1信息材料的腐蚀与防护330

11．1．1信息材料与腐蚀环境概述330

11．1．2信息材料失效与腐蚀机理331

11．1．3信息材料的防护技术338

11．1．4典型电子器件金属及合金的腐蚀与防护339

11．2生物医用材料的腐蚀与防护342

11．2．1生物医用材料与腐蚀环境概述342

11．2．2生物材料的腐蚀环境344

11．2．3生物医用材料腐蚀机理346

11．2．4生物医用材料腐蚀研究方法350

11．2．5生物医用材料的生物相容性353

11．2．6生物医用材料腐蚀的防护354

11．3纳米材料腐蚀与防护356

11．3．1纳米材料与腐蚀环境概述356

11．3．2纳米材料的腐蚀机理360

思考题364

附录365

附录1 金属的标准电极电位表365

附录2 常用参考电极在25℃时对于标准氢电极的电位366

参考文献367