腐蝕電化學原理、方法及套用

《腐蝕電化學原理、方法及套用》是2008年化學工業出版社出版的圖書，作者是王鳳平、康萬利。

基本介紹

• 書名：腐蝕電化學原理、方法及套用
• 作者：王鳳平、康萬利
• ISBN：9787122022004
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2008-06-01
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

本書以金屬材料的電化學腐蝕與防護為主要內容，共分為3篇。第一篇講述腐蝕電化學原理，內容包括金屬腐蝕的基本概念、腐蝕過程熱力學、電化學腐蝕動力學、電化學腐蝕的陰極過程、金屬的鈍化、金屬的局部腐蝕、金屬在自然環境中的腐蝕等；第二篇主要介紹腐蝕電化學測試方法，內容主要包括腐蝕電化學測量基本知識、穩態極化曲線測量及電化學阻抗譜方法等；第三篇為金屬的電化學防護技術，即材料保護技術，主要介紹緩蝕劑的腐蝕電化學、金屬的電化學保護、電鍍等。

本書是在作者多年教學實踐的基礎上，結合本人及同事從事金屬腐蝕與防護研究的經驗及結果，經過不斷總結、修改和創新編著而成的。書中以金屬材料的電化學腐蝕與防護為主要內容，共分為3篇：第一篇講述腐蝕電化學原理；第二篇主要介紹腐蝕電化學測試方法；第三篇為金屬的電化學防護技術。

本書是在作者多年教學實踐的基礎上，結合本人及同事從事金屬腐蝕與防護研究的經驗及結果，經過不斷總結、修改和創新編著而成的。全書既包括腐蝕電化學的基本原理，也包括腐蝕電化學的測試技術，同時每章後所附的“選讀材料”和“科學家簡介”擴大了讀者的知識面而且增加了讀者閱讀本書的趣味性。

本書可作為高等院校套用化學專業、材料學專業等“腐蝕電化學”或“材料保護”課程的教材，也可作為高等院校化工、機械、冶金等專業開設相關課程的參考教材，還可作為有關專業研究生的教學用書及供工程技術人員參考。

目錄

緒論

0．1材料的分類

0．2金屬腐蝕與社會發展

0．3腐蝕電化學科學發展簡史

【選讀材料】金屬腐蝕與化學的關係

【科學家簡介】2007年諾貝爾化學獎得主：格哈德.埃特爾

第一篇腐蝕電化學原理

第1章金屬腐蝕的基本概念10

11金屬腐蝕的定義10

12金屬腐蝕的分類10

121按腐蝕機理分類10

122按腐蝕溫度分類12

123按腐蝕環境分類12

124按腐蝕的破壞形式分類12

13金屬腐蝕速度的表示法12

131重量法13

132深度法13

133電流密度指標14

14金屬耐蝕性評定15

【選讀材料】鋼鐵時代15

【科學家簡介】傑出的腐蝕科學家——赫伯特·尤利格17

思考練習題18

第2章腐蝕過程熱力學19

21腐蝕原電池的概念19

211腐蝕電池及其工作歷程19

212腐蝕電池的類型20

213電化學腐蝕的次生過程22

22平衡電極電位和非平衡電極電位23

221平衡電極電位23

222非平衡電位23

23金屬電化學腐蝕傾向的判斷25

24電位pH圖26

241H2O的電位pH圖26

242Fe的電位pH圖的原理28

243FeH2O體系電位pH圖的繪製29

244FeH2O體系電位pH圖在腐蝕控制中的套用30

245理論電位pH圖的局限性32

【選讀材料】世界腐蝕大會32

【科學家簡介】M布拜33

思考練習題36

第3章電化學腐蝕動力學38

31電化學反應速度38

311電極過程38

312電極反應速度39

313交換電流密度39

32極化作用41

321腐蝕電池的極化現象41

322極化原因及類型41

323過電位42

33單電極電化學極化方程式43

331改變電極電位對電化學步驟活化能的影響43

332單電極電化學極化方程式44

34濃差極化48

341液相傳質的三種方式48

342理想情況的穩態擴散過程49

343濃差極化公式與極化曲線50

35電化學極化和濃差極化同時存在的極化曲線51

36華格納混合電位理論52

361共軛體系52

362腐蝕電位53

37活化極化控制的腐蝕體系54

371影響腐蝕速度的電化學參數55

372影響腐蝕電位的電化學參數56

38腐蝕金屬電極的極化行為56

381外加極化電流與腐蝕金屬電極的極化56

382腐蝕金屬電極極化曲線方程式58

39極化曲線60

391理想極化曲線與實測極化曲線61

392極化曲線在腐蝕研究中的重要意義62

310測定金屬腐蝕速度的電化學方法62

3101強極化區的Tafel直線外推法62

3102微極化區的線性極化法63

3103弱極化區的三點法64

311伊文斯腐蝕極化圖及套用66

3111腐蝕極化圖的概念66

3112腐蝕極化圖的套用67

【選讀材料】能源、材料領域的電化學研究進展68

【科學家簡介】國際著名電化學家：阿倫J巴德69

思考練習題70

第4章電化學腐蝕的陰極過程72

41陰極去極化反應的幾種類型72

42析氫腐蝕73

421析氫腐蝕的必要條件73

422析氫腐蝕的基本步驟73

423析氫腐蝕的陰極極化曲線與析氫過電位74

424析氫腐蝕的控制76

425減小析氫腐蝕的途徑78

43吸氧腐蝕78

431吸氧腐蝕的必要條件與特徵78

432氧去極化過程的基本步驟79

433氧還原過程中陰極極化曲線81

434吸氧腐蝕的控制82

435影響吸氧腐蝕的因素83

436析氫腐蝕與吸氧腐蝕的簡單比較85

【選讀材料】酸雨的危害86

【科學家簡介】伊文斯87

思考練習題88

第5章金屬的鈍化90

51金屬的鈍化現象90

511金屬鈍化的兩種方式——化學鈍化與電化學鈍化90

512金屬鈍化的陽極極化曲線92

513金屬鈍態的穩定性——佛萊德電位93

52金屬的自鈍化95

53金屬鈍化理論97

531成相膜理論97

532吸附理論98

54影響金屬鈍化的因素100

541合金成分的影響100

542鈍化介質的影響101

543溫度的影響102

55鈍化膜破壞引起的腐蝕102

551過鈍化102

552活性離子對鈍化膜的破壞103

【選讀材料】不鏽鋼的出現104

【科學家簡介】著名材料科學家：李薰104

思考練習題106

第6章金屬的局部腐蝕107

61局部腐蝕概述107

62小孔腐蝕109

621孔蝕的概念109

622孔蝕發生的機理110

623孔蝕的影響因素112

624孔蝕的防護措施113

63縫隙腐蝕114

631縫隙腐蝕的概念114

632縫隙腐蝕機理115

633縫隙腐蝕與孔蝕的比較116

634縫隙腐蝕的影響因素116

635縫隙腐蝕的防護措施117

64電偶腐蝕118

641電偶腐蝕的概念118

642電偶腐蝕的原理118

643差數效應120

644電偶腐蝕的影響因素120

645控制電偶腐蝕的措施124

65晶間腐蝕124

651晶間腐蝕的形態及產生條件124

652晶間腐蝕機理125

653晶間腐蝕的防護措施127

【選讀材料】拯救自由女神像127

【科學家簡介】MG方坦納129

思考練習題130

第7章金屬在自然環境中的腐蝕132

71大氣腐蝕132

711大氣腐蝕的分類及特點133

712大氣腐蝕機理134

713大氣腐蝕的主要影響因素137

714防止大氣腐蝕的措施141

72海水腐蝕142

721海水腐蝕區域的劃分143

722海水的性質及對金屬腐蝕的影響144

723海水腐蝕的電化學特徵146

724海水腐蝕的防護措施147

73土壤腐蝕149

731土壤的組成和性質149

732土壤腐蝕的電化學特徵151

733土壤腐蝕常見的幾種形式152

734土壤腐蝕的防護技術155

74鋼筋混凝土腐蝕156

741鋼筋混凝土腐蝕機理156

742鋼筋混凝土結構的腐蝕防護158

【選讀材料】中國工業與自然環境腐蝕調查159

【科學家簡介】當代金屬腐蝕與防護專家：柯偉院士162

思考練習題162

第二篇腐蝕電化學測試方法

第8章腐蝕電化學測量基本知識166

81腐蝕電化學測量概述166

811腐蝕電化學測量的特點166

812腐蝕電化學研究方法的類型167

813腐蝕電化學研究方法發展167

82電極電位的測量168

821電位測量技術168

822腐蝕電化學測量系統的組成169

83電極系統170

831研究電極及其製備170

832輔助電極及其作用172

833參比電極172

834Ag/AgCl微參比電極174

84電解池及其套用175

841電解池材料175

842電解池的設計與套用176

843幾種常用的電解池178

85電化學測量儀器179

851恆電位儀工作原理179

852恆電位儀的電路組成180

853恆電位儀使用方法182

854計算機控制的恆電位儀/恆電流儀183

86電化學實驗前的準備185

861二次蒸餾水的製備185

862氫氣和氮氣的淨化185

863鍍鉑黑的方法186

【選讀材料】石英晶體微天平及其在大氣腐蝕研究中的套用187

【科學家簡介】中國最年輕的中科院院士：盧柯院士190

思考練習題191

第9章穩態極化曲線測量192

91穩態192

911穩態的概念192

912穩態測量方法的特點193

92穩態極化曲線測量193

921控制電位法194

922控制電流法194

923控制電流法和控制電位法的選擇194

924自變數的給定方式195

93慢掃描法測定穩態極化曲線196

931動電位掃描法197

932線性電流掃描法197

94穩態極化測量在腐蝕電化學研究中的套用198

941金屬腐蝕機理的研究198

942金屬腐蝕速度的極化測量198

943金屬局部腐蝕的研究——動電位法測定孔蝕特徵電位202

944金屬鈍態及其影響因素的研究204

【選讀材料】電化學極化過程實驗數據處理分析的研究204

【科學家簡介】燃料電池專家：衣寶廉院士208

思考練習題210

第10章電化學阻抗譜方法211

101電化學阻抗譜的基本知識211

1011阻抗的概念211

1012交流阻抗的複數表示212

1013電化學阻抗譜的種類214

1014電化學系統的等效電路214

1015電化學交流阻抗法的特點216

102電化學控制引起的阻抗217

1021電化學極化下交流阻抗法測定Rl、Rct和Cd217

1022電荷傳遞控制的腐蝕體系220

103擴散控制引起的阻抗220

1031交流電極化引起的表面濃度的波動220

1032濃差極化時可逆電極反應的法拉第阻抗221

1033濃差極化時腐蝕電極反應的法拉第阻抗223

104電化學阻抗數據的測量技術223

1041電化學阻抗測試的特點223

1042頻率域的測量技術224

1043時間域的測量技術225

105電化學阻抗譜的數據處理與解析226

【選讀材料】我國電化學“十一五”發展規劃228

【科學家簡介】腐蝕電化學家：曹楚南院士229

思考練習題231

第三篇金屬的電化學防護技術

第11章緩蝕劑234

111概述234

1111緩蝕劑的定義234

1112緩蝕劑分子的結構特徵234

1113緩蝕劑的技術特性235

112緩蝕劑的分類236

1121按化學成分分類236

1122按作用機理分類236

1123按緩蝕劑所形成的保護膜特徵分類236

1124按物理狀態分類237

1125按用途分類238

113緩蝕劑的作用機理238

1131緩蝕劑的電化學機理238

1132緩蝕劑的物理化學機理240

1133緩蝕劑的協同作用243

114緩蝕作用的影響因素244

1141介質流速的影響244

1142溫度的影響244

1143緩蝕劑濃度的影響245

115緩蝕劑的測試評定及研究方法245

1151實驗室中緩蝕劑性能測試245

1152現場條件下緩蝕劑性能測試248

116緩蝕劑的套用250

1161在石油與化學工業中的套用250

1162在化學清洗中的套用251

1163在冷卻水系統中的套用253

1164在大氣腐蝕中的套用253

【選讀材料】自組裝膜技術在金屬防腐蝕中的套用254

【科學家簡介】弗朗西斯L拉克256

思考練習題258

第12章電化學保護法259

121陰極保護法259

1211陰極保護的基本原理259

1212陰極保護的基本控制參數261

1213外加電流陰極保護法263

1214犧牲陽極保護法269

1215陰極保護的套用範圍271

122陽極保護法271

1221陽極保護的基本原理272

1222陽極保護的主要參數273

1223陽極保護參數的測定278

1224陽極保護套用及實例278

【選讀材料】陰極保護也有一段奇特的歷史279

【科學家簡介】哈維漢克281

思考練習題282

第13章電鍍283

131電鍍概述283

1311電鍍的定義283

1312電鍍的目的283

1313鍍層的分類283

1314合格鍍層的條件284

1315電鍍液的組成及功能284

132電鍍的基本原理285

1321電鍍的陰極過程——電沉積過程285

1322電鍍的陽極過程287

1323電流效率288

133影響電鍍質量的因素289

1331電鍍溶液的影響289

1332工藝因素的影響290

134電鍍液的性能291

1341鍍液的均鍍能力和深鍍能力291

1342電鍍時陰極上電流的分布292

1343最佳電流密度及均鍍能力的測定方法294

1344提高鍍液均鍍能力的機械措施295

135常用鍍層舉例296

1351電鍍鋅296

1352電鍍銅298

136電鍍工藝過程中的鍍前預處理和鍍後處理301

【選讀材料】鮮花電鍍技術302

【科學家簡介】電化學專家：屠振密教授304

思考練習題305

附錄306

附錄1一些物理化學常數306

附錄2幾種氣體在水中的溶解度306

附錄3甘汞電極相對標準氫電極的電極電位306

附錄4線性極化技術中B的文獻值307

附錄5水的飽和蒸氣壓307

附錄6酸性溶液中的標準電極電位E(298K)308

附錄7鹼性溶液中的標準電極電位E(298K)310

附錄8清除各種金屬腐蝕產物的化學方法311

參考文獻312