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绪论1

材料的分类1

金属腐蚀与社会发展2

腐蚀电化学科学发展简史3

金属腐蚀与化学的关系5

2007年诺贝尔化学奖得主：格哈德·埃特尔7

第1章 金属腐蚀的基本概念10

金属腐蚀的定义10

金属腐蚀的分类10

按腐蚀机理分类10

按腐蚀温度分类12

按腐蚀环境分类12

按腐蚀的破坏形式分类12

金属腐蚀速度的表示法12

重量法13

深度法13

电流密度指标14

金属耐蚀性评定15

钢铁时代15

杰出的腐蚀科学家——赫伯特·尤利格17

思考练习题18

第2章 腐蚀过程热力学19

腐蚀原电池的概念19

腐蚀电池及其工作历程19

腐蚀电池的类型20

电化学腐蚀的次生过程22

平衡电极电位和非平衡电极电位23

平衡电极电位23

非平衡电位23

金属电化学腐蚀倾向的判断25

电位-pH图26

H2O的电位-pH图26

Fe的电位-pH图的原理28

Fe-H2O体系电位-pH图的绘制29

Fe-H2O体系电位-pH图在腐蚀控制中的应用30

理论电位-pH图的局限性32

世界腐蚀大会32

M.布拜33

思考练习题36

第3章 电化学腐蚀动力学38

电化学反应速度38

电极过程38

电极反应速度39

交换电流密度39

极化作用41

腐蚀电池的极化现象41

极化原因及类型41

过电位42

单电极电化学极化方程式43

改变电极电位对电化学步骤活化能的影响43

单电极电化学极化方程式44

浓差极化48

液相传质的三种方式48

理想情况的稳态扩散过程49

浓差极化公式与极化曲线50

电化学极化和浓差极化同时存在的极化曲线51

瓦格纳混合电位理论52

共轭体系52

腐蚀电位53

活化极化控制的腐蚀体系54

影响腐蚀速度的电化学参数55

影响腐蚀电位的电化学参数56

腐蚀金属电极的极化行为56

外加极化电流与腐蚀金属电极的极化56

腐蚀金属电极极化曲线方程式58

极化曲线60

理想极化曲线与实测极化曲线61

极化曲线在腐蚀研究中的重要意义62

测定金属腐蚀速度的电化学方法62

强极化区的Tafel直线外推法62

微极化区的线性极化法63

弱极化区的三点法64

伊文斯腐蚀极化图及应用66

腐蚀极化图的概念66

腐蚀极化图的应用67

能源、材料领域的电化学研究进展68

国际著名电化学家：阿伦.J.巴德69

思考练习题70

第4章 电化学腐蚀的阴极过程72

阴极去极化反应的几种类型72

析氢腐蚀73

析氢腐蚀的必要条件73

析氢腐蚀的基本步骤73

析氢腐蚀的阴极极化曲线与析氢过电位74

析氢腐蚀的控制76

减小析氢腐蚀的途径78

吸氧腐蚀78

吸氧腐蚀的必要条件与特征78

氧去极化过程的基本步骤79

氧还原过程中阴极极化曲线81

吸氧腐蚀的控制82

影响吸氧腐蚀的因素83

析氢腐蚀与吸氧腐蚀的简单比较85

酸雨的危害86

伊文斯87

思考练习题88

第5章 金属的钝化90

金属的钝化现象90

金属钝化的两种方式——化学钝化与电化学钝化90

金属钝化的阳极极化曲线92

金属钝态的稳定性——佛莱德电位93

金属的自钝化95

金属钝化理论97

成相膜理论97

吸附理论98

影响金属钝化的因素100

合金成分的影响100

钝化介质的影响101

温度的影响102

钝化膜破坏引起的腐蚀102

过钝化102

活性离子对钝化膜的破坏103

不锈钢的出现104

著名材料科学家：李薰104

思考练习题106

第6章 金属的局部腐蚀107

局部腐蚀概述107

小孔腐蚀109

孔蚀的概念109

孔蚀发生的机理110

孔蚀的影响因素112

孔蚀的防护措施113

缝隙腐蚀114

缝隙腐蚀的概念114

缝隙腐蚀机理115

缝隙腐蚀与孔蚀的比较116

缝隙腐蚀的影响因素116

缝隙腐蚀的防护措施117

电偶腐蚀118

电偶腐蚀的概念118

电偶腐蚀的原理118

差数效应120

电偶腐蚀的影响因素120

控制电偶腐蚀的措施124

晶间腐蚀124

晶间腐蚀的形态及产生条件124

晶间腐蚀机理125

晶间腐蚀的防护措施127

拯救自由女神像127

M.G.方坦纳129

思考练习题130

第7章 金属在自然环境中的腐蚀132

大气腐蚀132

大气腐蚀的分类及特点133

大气腐蚀机理134

大气腐蚀的主要影响因素137

防止大气腐蚀的措施141

海水腐蚀142

海水腐蚀区域的划分143

海水的性质及对金属腐蚀的影响144

海水腐蚀的电化学特征146

海水腐蚀的防护措施147

土壤腐蚀149

土壤的组成和性质149

土壤腐蚀的电化学特征151

土壤腐蚀常见的几种形式152

土壤腐蚀的防护技术155

钢筋混凝土腐蚀156

钢筋混凝土腐蚀机理156

钢筋混凝土结构的腐蚀防护158

中国工业与自然环境腐蚀调查159

当代金属腐蚀与防护专家：柯伟院士162

思考练习题162

第8章 腐蚀电化学测量基本知识166

腐蚀电化学测量概述166

腐蚀电化学测量的特点166

腐蚀电化学研究方法的类型167

腐蚀电化学研究方法发展167

电极电位的测量168

电位测量技术168

腐蚀电化学测量系统的组成169

电极系统170

研究电极及其制备170

辅助电极及其作用172

参比电极172

Ag/AgCl微参比电极174

电解池及其应用175

电解池材料175

电解池的设计与应用176

几种常用的电解池178

电化学测量仪器179

恒电位仪工作原理179

恒电位仪的电路组成180

恒电位仪使用方法182

计算机控制的恒电位仪／恒电流仪183

电化学实验前的准备185

二次蒸馏水的制备185

氢气和氮气的净化185

镀铂黑的方法186

石英晶体微天平及其在大气腐蚀研究中的应用187

中国最年轻的中科院院士：卢柯院士190

思考练习题191

第9章 稳态极化曲线测量192

稳态192

稳态的概念192

稳态测量方法的特点193

稳态极化曲线测量193

控制电位法194

控制电流法194

控制电流法和控制电位法的选择194

自变量的给定方式195

慢扫描法测定稳态极化曲线196

动电位扫描法197

线性电流扫描法197

稳态极化测量在腐蚀电化学研究中的应用198

金属腐蚀机理的研究198

金属腐蚀速度的极化测量198

金属局部腐蚀的研究——动电位法测定孔蚀特征电位202

金属钝态及其影响因素的研究204

电化学极化过程实验数据处理分析的研究204

燃料电池专家：衣宝廉院士208

思考练习题210

第10章 电化学阻抗谱方法211

电化学阻抗谱的基本知识211

阻抗的概念211

交流阻抗的复数表示212

电化学阻抗谱的种类214

电化学系统的等效电路214

电化学交流阻抗法的特点216

电化学控制引起的阻抗217

电化学极化下交流阻抗法测定R1、Rct和Cd217

电荷传递控制的腐蚀体系220

扩散控制引起的阻抗220

交流电极化引起的表面浓度的波动220

浓差极化时可逆电极反应的法拉第阻抗221

浓差极化时腐蚀电极反应的法拉第阻抗223

电化学阻抗数据的测量技术223

电化学阻抗测试的特点223

频率域的测量技术224

时间域的测量技术225

电化学阻抗谱的数据处理与解析226

我国电化学“十一五”发展规划228

腐蚀电化学家：曹楚南院士229

思考练习题231

第11章 缓蚀剂234

概述234

缓蚀剂的定义234

缓蚀剂分子的结构特征234

缓蚀剂的技术特性235

缓蚀剂的分类236

按化学成分分类236

按作用机理分类236

按缓蚀剂所形成的保护膜特征分类236

按物理状态分类237

按用途分类238

缓蚀剂的作用机理238

缓蚀剂的电化学机理238

缓蚀剂的物理化学机理240

缓蚀剂的协同作用243

缓蚀作用的影响因素244

介质流速的影响244

温度的影响244

缓蚀剂浓度的影响245

缓蚀剂的测试评定及研究方法245

实验室中缓蚀剂性能测试245

现场条件下缓蚀剂性能测试248

缓蚀剂的应用250

在石油与化学工业中的应用250

在化学清洗中的应用251

在冷却水系统中的应用253

在大气腐蚀中的应用253

自组装膜技术在金属防腐蚀中的应用254

弗朗西斯.L.拉克256

思考练习题258

第12章 电化学保护法259

阴极保护法259

阴极保护的基本原理259

阴极保护的基本控制参数261

外加电流阴极保护法263

牺牲阳极保护法269

阴极保护的应用范围271

阳极保护法271

阳极保护的基本原理272

阳极保护的主要参数273

阳极保护参数的测定278

阳极保护应用及实例278

阴极保护也有一段奇特的历史279

哈维汉克281

思考练习题282

第13章 电镀283

电镀概述283

电镀的定义283

电镀的目的283

镀层的分类283

合格镀层的条件284

电镀液的组成及功能284

电镀的基本原理285

电镀的阴极过程——电沉积过程285

电镀的阳极过程287

电流效率288

影响电镀质量的因素289

电镀溶液的影响289

工艺因素的影响290

电镀液的性能291

镀液的均镀能力和深镀能力291

电镀时阴极上电流的分布292

最佳电流密度及均镀能力的测定方法294

提高镀液均镀能力的机械措施295

常用镀层举例296

电镀锌296

电镀铜298

电镀工艺过程中的镀前预处理和镀后处理301

鲜花电镀技术302

电化学专家：屠振密教授304

思考练习题305

附录306

一些物理化学常数306

几种气体在水中的溶解度306

甘汞电极相对标准氢电极的电极电位306

线性极化技术中B的文献值307

水的饱和蒸气压307

酸性溶液中的标准电极电位E?（298K）308

碱性溶液中的标准电极电位E?（298K）310

清除各种金属腐蚀产物的化学方法311

参考文献312

主题索引313