腐蚀理论.试验及监测-腐蚀与防护手册(第1卷)(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容介绍

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基本信息

书名：	腐蚀理论.试验及监测-腐蚀与防护手册(DI1卷)(D2版)
作者：	天华化工机械及自动化研究设计院	开本：
定价：	98	页数：
现价：	见1；CY=CY部	出版时间	2009-01-01
书号：	9787502590291	印刷时间：
出版社：	化学工业出版社	版次：
商品类型：	正版图书	印次：

内容提要 作者简介 精彩导读 　　DI1章 金属材料的电化学腐蚀机理
金属的电化学腐蚀，从广义上讲，是指金属与导电介质因发生电化学作用而造成的破坏。也可以认为，它是依靠腐蚀电池的阴、阳J反应而进行的腐蚀过程。在腐蚀电化学中，通常是以腐蚀金属电J作为研究对象的电化学，例如：在没有外电流的情况下，腐蚀金属电J表面上同时进行着两个或多个电J反应，而腐蚀电位J是两个或多个电J反应相耦合的非平衡电位；从腐蚀金属电J上测得的动力学曲线是两个或多个电J反应的动力学合成曲线，即J化曲线；多电J腐蚀系统的形成和分布对腐蚀速率的影响；金属表面钝化膜的生成和破坏对腐蚀电化学行为的作用等这些电J过程都是按电化学腐蚀机理进行的，所以说电化学腐蚀是腐蚀电池的电J反应的结果。
实际中，金属材料的电化学腐蚀事例处处可见，如桥梁钢架及露天放置的金属设备在潮湿大气中的腐蚀；船体、码头及海上采油平台在海水中的腐蚀；地下管道在土壤中的腐蚀；锅炉炉管及换热设备受锅炉水及酸、水冷介质的腐蚀；金属在熔盐中以及有熔盐覆盖层生成时的高温气体腐蚀等。这些腐蚀现象都是由于金属与某种电解质或电解质溶液相互接触而发生的。然而，任何一种按电化学机理进行的腐蚀反应都至少包含一个阳J反应和一个阴J反应，并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流联系在一起。其中，阳J反应是金属离子从金属表面转移到介子中并放出电子的过程，即阳J氧化过程。而与之对应的阴J反应是介子中氧化剂组分吸收了来自阳J的电子的过程，即阴J还原过程。例如碳钢在酸中发生腐蚀时，其阳J反应为铁被氧化为Fe抖，放出的电子自阳J（Fe）流到钢中的阴J（Fe3C），被酸中H十吸收而还原成氢气。
　　…… 目录 绪言
　0.1　腐蚀的定义
　0.2　研究腐蚀的重要意义
　0.3　金属的腐蚀
　0.4　非金属的腐蚀
　0.5　腐蚀评价
　 0.5.1　金属全面腐蚀评价
　 0.5.2　金属局部腐蚀评价
　 0.5.3　近几年新发展的金属腐蚀测量技术
　 0.5.4　非金属材料的腐蚀评价
　0.6　腐蚀控制工程发展展望
　0.7　结语
　参考文献
DI1章　金属材料的电化学腐蚀机理
1.1　金属腐蚀的电化学机理
1.1.1　腐蚀电池
1.1.2　电解作用
1.2　电化学腐蚀的热力学电位.pH图
1.2.1　金属电化学腐蚀倾向性的判断
1.2.2　电位-pH图
1.2.3　电位-pH图在腐蚀中的应用
1.2.4　计算与实测电位-pH图的腐蚀状态图
1.2.5　电位-pH图的适用性和应用限制
1.3　电化学腐蚀的动力学·J化
1.3.1　腐蚀速率与J化作用
1.3.2　J化原因及类型
1.3.3　过电位与J化电流密度
1 3.4　J化曲线
1.3.5　腐蚀J化图的应用
1.3.6　理想J化曲线与实测J化曲线
1.3.7　电化学腐蚀过程的控制因素
　1.4　多电J腐蚀体系
　1.4.1　多电J反应耦合体系与多电J腐蚀电池
　 1.4.2　多电J体系图解分析法
　 1.4.3　多电J腐蚀体系图解分析法的应用
　1.5　氢去J化腐蚀与氧去J化腐蚀
　 1.5.1　电化学腐蚀的阴J过程
　 1.5.2　氢去J化腐蚀
　 1.5.3　氧去J化腐蚀
　 1.5.4　氢去J化腐蚀与氧去J化腐蚀的一般比较
　 1.5.5　不同腐蚀情况下控制因素的特征
　1.6　金属的钝化
　 1.6.1　金属钝化的原因及现象
　 1.6.2　金属钝化条件下的J化曲线
　 1.6.3　介质氧化能力和阴JJ化对钝化的影响
……
D2章　腐蚀的影响因素
D3章　金属材料环境腐蚀
D4章　金属的局部腐蚀
D5章　金属材料的高温腐蚀
D6章　高分子材料的腐蚀　
D7章　金属的腐蚀试验
D8章　非金属材料的耐化学腐蚀性试验
D9章　腐蚀监测
DI10章　腐蚀调查
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《腐蚀理论、试验及监测：腐蚀与防护手册（第1卷）（第2版）》简介 引言： 腐蚀，一种普遍存在且具有破坏性的自然现象，对人类社会、工业生产以及基础设施的安全性、可靠性和经济效益造成着深远影响。从桥梁钢筋的锈蚀到电子元件的失效，从化工设备的损坏到航天器的衰变，腐蚀无处不在，潜伏在每一个可能涉及材料与环境相互作用的角落。它不仅是材料科学家和工程师们面临的严峻挑战，也是保障现代文明运转不可或缺的关键环节。 《腐蚀理论、试验及监测：腐蚀与防护手册（第1卷）（第2版）》正是在这样的背景下应运而生。作为一套详尽介绍腐蚀科学及其防护技术的权威参考著作，本书的第一卷聚焦于腐蚀的基础理论、精密的试验方法以及前沿的监测技术。它旨在为读者构建一个全面而深入的认知框架，理解腐蚀的本质、演变规律，掌握评估和预测腐蚀行为的科学工具，并领略实时监控腐蚀动态的先进理念。本书的第二版，在第一版的基础上，吸收了近年来腐蚀科学领域的最新研究成果和技术进展，内容更加充实、体系更加完善，更加贴近实际应用的需求。 第一部分：腐蚀理论基础——洞悉腐蚀的本质与规律 本卷的首部分，深入浅出地剖析了腐蚀的根本原理。我们将从热力学和动力学的角度，揭示腐蚀发生的驱动力及其速率控制因素。 电化学腐蚀原理： 腐蚀，尤其是金属腐蚀，在很大程度上是一种电化学过程。我们将详细阐述电化学腐蚀的电池模型，包括阳极反应（氧化）和阴极反应（还原）的机理。重点介绍在不同介质（如酸、碱、盐溶液、土壤、大气等）中，金属与环境发生电化学反应的具体过程，例如金属的溶解、氧还原、析氢反应等。通过对腐蚀电池的组成、电极电势、浓差电池、膜电池等概念的深入讲解，帮助读者理解腐蚀发生的微观机制。 化学腐蚀原理： 除了电化学腐蚀，某些材料在特定环境下还会发生纯化学腐蚀，例如金属在高温干燥气体中的氧化、聚合物在强氧化剂中的降解等。本部分将系统介绍化学腐蚀的机理，包括氧化还原反应、扩散控制过程、化学吸附等。阐述温度、气体组成、材料表面状态等因素对化学腐蚀速率的影响。 腐蚀产物的形成与演变： 腐蚀过程中产生的腐蚀产物，如锈蚀产物（氧化物、氢氧化物、碳酸盐等）、硫化物、卤化物等，不仅仅是腐蚀的“证据”，更是影响腐蚀速率和行为的重要因素。我们将探讨不同腐蚀产物的化学组成、晶体结构、形貌以及它们如何影响腐蚀的钝化、穿透等过程。例如，致密的氧化膜可能起到保护作用，而疏松多孔的锈层则可能加速腐蚀。 影响腐蚀的因素： 腐蚀是一个多因素耦合作用的结果。本部分将系统梳理和分析影响腐蚀的各种关键因素，包括： 材料因素： 材料的化学成分、显微组织、晶界、位错、表面缺陷、合金化元素等对腐蚀性能的影响。例如，不锈钢的钝化能力与铬含量密切相关。 环境因素： 介质的种类（酸、碱、盐、有机物、气体等）、pH值、电导率、溶解氧含量、温度、湿度、流速、污染物（如氯离子、硫化物）等。我们将详细分析这些环境因素如何改变腐蚀的驱动力、反应速率以及腐蚀产物的性质。 工艺与设计因素： 材料的加工工艺（如热处理、冷加工）、表面处理（如抛光、喷砂）、焊接接头、应力状态（应力腐蚀）、设计中的几何形状（如应力集中、积污区）等，都可能成为腐蚀发生的“薄弱环节”或“诱发点”。 第二部分：腐蚀试验方法——量化腐蚀行为的科学手段 理论是理解腐蚀的基础，而严谨的试验则是量化、评估和预测腐蚀行为的基石。本卷的第二部分，将详细介绍各种先进、成熟的腐蚀试验方法，帮助读者掌握评估材料在特定环境下腐蚀性能的科学技术。 浸泡试验： 作为最基本、最直观的腐蚀评估方法，浸泡试验通过将试样暴露于目标环境中一定时间，并对试样损失的质量、外观变化、力学性能下降等进行测定，来评估材料的耐腐蚀性。我们将讨论不同类型的浸泡试验，如常温浸泡、高温高压浸泡、循环浸泡等，以及如何设计合理的试验周期、介质配比和环境参数。 电化学腐蚀试验： 电化学方法是现代腐蚀研究中不可或缺的强大工具。本部分将重点介绍： 开路电位（OCP）测量： 了解材料在环境中的自然腐蚀电位，以及其随时间的变化趋势。 极化曲线测量（线性极化、动电位扫描）： 通过施加外部电位，测量腐蚀电流密度，从而定量地获得腐蚀速率、钝化电流密度、钝化区宽度等关键参数。我们将详细介绍极化曲线的解读方法，以及如何通过其评估材料的耐蚀性。 电化学阻抗谱（EIS）： 一种无损检测技术，通过测量材料在不同频率下的阻抗响应，可以深入了解腐蚀过程中的电荷转移、扩散、表面反应等信息，对腐蚀机理研究和防护层评估具有重要意义。 法拉第等效电路拟合： 讲解如何利用等效电路模型来拟合EIS数据，并从中提取有用的腐蚀信息。 加速腐蚀试验： 为了在较短时间内模拟长期腐蚀效应，加速腐蚀试验至关重要。我们将介绍： 盐雾试验： 模拟海洋大气或工业大气中的腐蚀环境，评估材料的耐盐雾腐蚀能力，常用于涂层、金属零部件的性能评价。 恒定湿热试验： 模拟高湿高温环境下的腐蚀，对电子元器件、精密仪器等尤为重要。 循环腐蚀试验： 结合了干湿交替、盐雾、加热等多种环境因素，更有效地模拟实际服役条件下的腐蚀。 特定类型腐蚀的试验方法： 应力腐蚀开裂（SCC）试验： 评估材料在静应力和特定腐蚀介质共同作用下发生脆性断裂的敏感性。介绍各种加载方式（如拉伸、弯曲、紧固）和试验装置。 点蚀（Pitting Corrosion）与缝隙腐蚀（Crevice Corrosion）试验： 探讨如何诱导和评估材料在氯离子等诱导剂作用下的点蚀和缝隙腐蚀倾向。 冲刷腐蚀（Erosion-Corrosion）试验： 模拟流体携带固体颗粒冲刷材料表面的腐蚀，在管道、泵等设备中常见。 高温腐蚀试验： 适用于航空航天、能源等领域的材料，通过模拟高温气体环境下的氧化、硫化等。 腐蚀产物分析方法： 为了深入理解腐蚀机理，对腐蚀产物的分析必不可少。本部分将介绍： 显微分析技术： 如扫描电子显微镜（SEM）与能谱仪（EDS），用于观察腐蚀产物的形貌和元素组成。 物相分析技术： 如X射线衍射（XRD），用于确定腐蚀产物的晶体结构。 化学分析技术： 如化学滴定、光谱分析等，用于定量分析腐蚀产物的化学成分。 第三部分：腐蚀监测技术——实时掌握腐蚀动态 在许多关键工业领域，仅仅依靠离线试验来评估腐蚀已不足以满足安全性和经济性的要求。实时、在线地监测腐蚀进程，成为保障设备安全运行、优化维护策略的必然选择。本卷的第三部分，将聚焦于一系列先进的腐蚀监测技术，帮助读者实现对腐蚀状态的“可视化”管理。 电化学监测技术： 线性极化电阻（LPR）探头： 通过在腐蚀电位附近施加微小电位扰动，测量其电阻，从而实时推算腐蚀速率。 电化学噪声（ECN）技术： 监测材料在自然腐蚀状态下的电位和电流波动，可以识别腐蚀的萌生、发展以及评估腐蚀的活性。 表面等离子体共振（SPR）传感器： 一种高灵敏度的表面分析技术，可用于检测腐蚀性物种在材料表面的吸附或反应，从而监测腐蚀进程。 阻抗监测技术： 持续进行电化学阻抗谱（EIS）测量，可以实时追踪腐蚀速率、钝化膜完整性、防护涂层性能的变化，为腐蚀预测和预警提供依据。 声发射（AE）监测： 当材料发生形变、开裂或断裂时会产生声波信号，通过监测这些声发射信号，可以判断腐蚀是否正在引发结构损伤，尤其适用于监测应力腐蚀和疲劳腐蚀。 腐蚀探头（Corrosion Probes）： 电阻探头（Electrical Resistance Probes）： 利用金属丝或金属带在腐蚀环境中发生质量损失导致电阻增大这一原理，实时指示腐蚀速率。 电偶探头（Galvanic Probes）： 将两种不同的金属组合成电偶，通过监测其产生的电流来评估腐蚀环境的腐蚀性。 视觉和影像监测： 内窥镜技术： 用于检查难以触及区域（如管道内部、容器角落）的腐蚀状况。 机器视觉与图像处理： 利用摄像头捕捉图像，通过算法分析腐蚀形貌、颜色变化，实现无损、自动化的腐蚀评估。 无损检测（NDT）技术的应用： 超声波检测（UT）： 检测材料内部的缺陷、减薄等，间接反映腐蚀损伤。 涡流检测（ET）： 用于检测表面裂纹和局部腐蚀。 射线检测（RT）： 评估材料内部的腐蚀减薄或孔洞。 数据采集与分析系统： 现代腐蚀监测系统离不开强大的数据采集和分析平台。本部分将介绍如何构建集成化的监测系统，包括传感器接口、数据传输、存储、实时分析算法以及可视化界面，实现对腐蚀数据的有效管理和智能预警。 结论： 《腐蚀理论、试验及监测：腐蚀与防护手册（第1卷）（第2版）》作为一套深入研究腐蚀现象的百科全书式著作，其第一卷内容涵盖了从基础理论到实际应用的完整链条。它不仅为材料科学、化学工程、机械工程、土木工程等领域的科研人员和工程师提供了坚实的理论指导和丰富的实践工具，也为所有关注材料耐久性、设备可靠性和工程安全性的读者，搭建了一个全面认识和有效应对腐蚀挑战的平台。通过对腐蚀本质的深刻洞察，对试验方法的精准掌握，以及对监测技术的熟练运用，我们能够更有效地保护我们的材料，延长设备寿命，保障人类社会的持续发展。本书的出版，必将为腐蚀与防护领域的研究和应用注入新的活力，并成为相关领域从业者不可或缺的案头必备。