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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