材料腐蝕及控制工程

前言

　　為適應(yīng)我國當(dāng)前材料專業(yè)教育教學(xué)改革和教材建設(shè)的迫切需要，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，北京大學(xué)出版社于2008年11月召開了21世紀(jì)全國高等院校材料類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材建設(shè)與教學(xué)研討會。本書就是根據(jù)這次會議的“風(fēng)格創(chuàng)新”和“內(nèi)容創(chuàng)新”的會議精神和會議上制定的教材編寫大綱而編寫的。編寫的指導(dǎo)思想是適當(dāng)降低理論深度，增強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用，力求將材料腐蝕及控制工程的相關(guān)理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，利用更多更新的工程實(shí)例和科研成果來闡述問題?！　”緯诰帉戵w系上，將金屬、高分子和無機(jī)非金屬三大類材料作為整體把握，能合并處（材料耐蝕性、防護(hù)概述）統(tǒng)一編排，增強(qiáng)系統(tǒng)性；對書中的理論問題盡量進(jìn)行了簡化處理，簡單實(shí)用，避免了煩瑣的推導(dǎo)。本書主要包括兩方面的內(nèi)容，共分8章，第一方面內(nèi)容主要闡述材料腐蝕的電化學(xué)基礎(chǔ)、金屬、高分子和無機(jī)非金屬材料的腐蝕理論（1～6章）；第二方面內(nèi)容為材料耐蝕性及腐蝕控制（防護(hù)）（第7、8章）。本書較系統(tǒng)地闡述了材料腐蝕及控制的基本理論，注重理論與應(yīng)用的統(tǒng)一，力求反映出近年來在腐蝕與防護(hù)方面的新進(jìn)展，滿足材料類各專業(yè)（專業(yè)方向）對材料腐蝕與防護(hù)教學(xué)的要求，可作為本科生教材，還可作為材料相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)、管理及科研人員的參考書。為便于讀者自學(xué)及復(fù)習(xí)，每章前均有教學(xué)內(nèi)容的知識構(gòu)架和各知識點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)與要求，每章后有小結(jié)及綜合練習(xí)。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地闡述了材料腐蝕的基本原理和腐蝕控制的方法。全書共分8章，包括緒論、材料腐蝕的電化學(xué)理論基礎(chǔ)、金屬材料的腐蝕理論、高分子材料的腐蝕理論、無機(jī)非金屬材料的腐蝕、材料在環(huán)境中的腐蝕、材料的耐蝕性和材料的防護(hù)概述。編寫過程中，本書注重理論與應(yīng)用的統(tǒng)一，力求反映出近年來在腐蝕與防護(hù)方面的新進(jìn)展；通過導(dǎo)人案例和大量的工程應(yīng)用案例，增強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的理解和掌握；形式多樣的綜合習(xí)題和閱讀材料供學(xué)生訓(xùn)練和閱讀，便于學(xué)生對所學(xué)知識的鞏固。    本書滿足材料類各專業(yè)(專業(yè)方向)對材料腐蝕與防護(hù)教學(xué)的要求，可作為本科生教材，還可作為化工、冶金、機(jī)械等學(xué)科領(lǐng)域的工程技術(shù)、管理及科研人員的參考書。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　引言　1.2　材料腐蝕的基本概念　　1.2.1　金屬腐蝕　　1.2.2　非金屬材料腐蝕　　1.2.3　材料腐蝕的分類　1.3　研究材料腐蝕的重要性　　1.3.1　腐蝕的經(jīng)濟(jì)損失　　1.3.2　腐蝕造成的其他損失　1.4　材料腐蝕速率的表示方法　　1.4.1　失重法與增重法　　1.4.2　由腐蝕深度來表示腐蝕速率　　1.4.3　由電流密度來表示腐蝕速率　1.5　材料的腐蝕控制　　1.5.1　正確選材和防腐蝕設(shè)計　　1.5.2　電化學(xué)保護(hù)　　1.5.3　改變腐蝕環(huán)境　　1.5.4　材料與腐蝕環(huán)境隔絕處理　本章小結(jié)　綜合練習(xí)第2章　材料腐蝕的電化學(xué)理論基礎(chǔ)　2.1　腐蝕原電池　　2.1.1　腐蝕的電極過程　　2.1.2　宏觀電池與微觀電池　2.2　電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)　　2.2.1　電極與電極電位　　2.2.2　電位-pH圖　2.3　電化學(xué)腐蝕動力學(xué)　　2.3.1　極化　　2.3.2　產(chǎn)生極化作用的原因　　2.3.3　極化曲線　　2.3.4　腐蝕極化圖及其應(yīng)用　2.4　氫去極化腐蝕和氧去極化腐蝕　　2.4.1　氫去極化腐蝕　　2.4.2　氧去極化腐蝕　2.5　金屬及合金的鈍化　　2.5.1　鈍化現(xiàn)象　　2.5.2　金屬及合金鈍化的電極過程　　2.5.3　鈍化理論　　2.5.4　鈍化膜的破壞　本章小結(jié)　綜合練習(xí)第3章　金屬材料的腐蝕理論　3.1　全面腐蝕　　3.1.1　全面腐蝕及其特點(diǎn)　　3.1.2　全面腐蝕的控制措施　3.2　點(diǎn)蝕　　3.2.1　點(diǎn)蝕的定義和形貌特征　　3.2.2　點(diǎn)蝕的發(fā)生條件和特征　　3.2.3　點(diǎn)蝕的機(jī)理　　3.2.4　點(diǎn)蝕的影響因素　　3.2.5　控制點(diǎn)蝕的措施　3.3　縫隙腐蝕　　3.3.1　縫隙腐蝕的特征　　3.3.2　縫隙腐蝕的機(jī)理　　3.3.3　影響縫隙腐蝕的因素　　3.3.4　縫隙腐蝕的控制措施　　3.3.5　縫隙腐蝕與點(diǎn)蝕的比較　　3.3.6　絲狀腐蝕　3.4　電偶腐蝕　　3.4.1　電偶腐蝕的概念和特點(diǎn)　　……第4章　高分子材料的腐蝕理論第5章　無機(jī)非金屬材料的腐蝕　第6章　材料在環(huán)境中的腐蝕　第7章　材料的耐蝕性第8章　材料的防護(hù)概述參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　材料腐蝕通?？煞譃閮纱箢悾核芤焊g（濕腐蝕）和高溫腐蝕（干腐蝕）。材料（主要指金屬）的高溫腐蝕（high temperature corrosion）是金屬在高溫下與環(huán)境中的氧、硫、碳、氮等發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致金屬的變質(zhì)或破壞的過程。由于金屬的腐蝕是金屬失去電子的氧化過程，因此金屬的高溫腐蝕也常常廣義地被稱為高溫氧化。但從狹義方面來理解，金屬的高溫氧化僅包括金屬與環(huán)境中的氧反應(yīng)形成氧化物的過程，這也是本節(jié)論述材料的高溫腐蝕的主要內(nèi)容。除金屬材料外，陶瓷材料也存在高溫腐蝕現(xiàn)象，如汽輪機(jī)中的陶瓷部件在凝結(jié)鹽作用下的腐蝕?！　⊙趸亲匀唤缰凶罨镜幕瘜W(xué)反應(yīng)之一。除極少數(shù)貴金屬外，幾乎所有的金屬都會發(fā)生氧化。實(shí)用金屬材料在室溫下氧化反應(yīng)緩慢，而在相對較高溫度下其氧化反應(yīng)劇烈并具有破壞性。金屬的高溫氧化正是研究金屬材料在高溫下與環(huán)境中的氣相或凝聚相物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致材料變質(zhì)或破壞的科學(xué)。它是伴隨航空航天、能源、石化、冶金等工業(yè)的發(fā)展而建立起來的，是涉及金屬學(xué)與物理化學(xué)以及固體物理等多學(xué)科交叉的一門較獨(dú)立的分支學(xué)科?？梢灶A(yù)見，隨著高科技時代的到來，為了提高效率，許多裝備需要進(jìn)一步提高運(yùn)行溫度，許多新技術(shù)可能需要在更高溫度下實(shí)現(xiàn)。這些均有賴于具有更優(yōu)良抗高溫腐蝕性能的新材料和防護(hù)涂層的研制和開發(fā)。同時，高溫腐蝕規(guī)律的更深入認(rèn)識和其防護(hù)技術(shù)的不斷完善也將極大地促進(jìn)整個現(xiàn)代腐蝕科學(xué)與控制工程技術(shù)的發(fā)展。

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