腐蝕電化學（第二版）

《腐蝕電化學（第二版）》是2017年9月化學工業出版社出版的圖書，作者是王鳳平、敬和民、辛春梅。

基本介紹

• 書名：腐蝕電化學（第二版）
• 作者：王鳳平、敬和民、辛春梅
• ISBN：9787122301130
• 頁數：316頁
• 定價：45元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2017年9月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

《腐蝕電化學(第二版)》以金屬材料的電化學腐蝕與防護為主要內容，共分為三篇：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，主要內容包括：腐蝕電化學測量基礎、穩態極化曲線測量及電化學阻抗譜方法等。第三篇為腐蝕電化學原理的套用，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。同時每章後所附的“科學視野”和“科學家簡介”擴大了讀者的知識面增加了閱讀本書的趣味性。

《腐蝕電化學(第二版)》可作為高等院校套用化學、材料學等專業《腐蝕電化學》或《金屬腐蝕與防護》課程的教材，也可作為高等學校化工、機械、冶金方面有關專業開設相關課程的參考書，也可供有關專業的研究生或工程技術人員參考。

圖書目錄

緒論1

0.1材料的分類1

0.2金屬腐蝕與社會發展2

0.3腐蝕電化學科學發展簡史3

【科學視野】金屬腐蝕與化學的關係5

【科學家簡介】榮獲2016年度諾貝爾化學獎科學家7

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金屬腐蝕速率的表示法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

【科學視野】世界腐蝕日倡議：關注腐蝕，保護人類家園16

【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17

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電極電位產生的原因23

2.2.2平衡電極電位23

2.2.3非平衡電位24

2.3金屬電化學腐蝕傾向的判斷26

2.4電位-pH圖27

2.4.1H2O的電位-pH圖27

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31

2.4.5理論電位-pH圖的局限性32

【科學視野】國際腐蝕大會33

【科學家簡介】傑出的電化學家和腐蝕科學家M.布拜35

思考練習題37

第3章電化學腐蝕動力學39

3.1電化學反應速率39

3.1.1電極過程39

3.1.2電極反應速率40

3.1.3交換電流密度40

3.2極化作用42

3.2.1腐蝕電池的極化現象42

3.2.2極化原因及類型42

3.2.3過電位43

3.3單電極電化學極化方程式44

3.3.1改變電極電位對電化學步驟活化能的影響44

3.3.2單電極電化學極化方程式45

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50

3.4.3濃差極化公式與極化曲線51

3.5電化學極化和濃差極化同時存在的極化曲線52

3.6華格納混合電位理論53

3.6.1共軛體系53

3.6.2腐蝕電位54

3.7活化極化控制的腐蝕體系55

3.7.1影響腐蝕速率的電化學參數55

3.7.2影響腐蝕電位的電化學參數57

3.8腐蝕金屬電極的極化行為57

3.8.1外加極化電流與腐蝕金屬電極的極化57

3.8.2腐蝕金屬電極極化曲線方程式58

3.9極化曲線61

3.9.1理想極化曲線與實測極化曲線62

3.9.2極化曲線在腐蝕研究中的重要意義63

3.10測定金屬腐蝕速率的電化學方法63

3.10.1強極化區的Tafel直線外推法63

3.10.2微極化區的線性極化法64

3.10.3弱極化區的三點法65

3.11伊文斯腐蝕極化圖及套用67

3.11.1腐蝕極化圖的概念67

3.11.2腐蝕極化圖的套用68

【科學視野】能源、材料領域的電化學研究進展69

【科學家簡介】國際著名電化學家：阿倫.J.巴德70

思考練習題71

第4章電化學腐蝕的陰極過程73

4.1陰極去極化反應的幾種類型73

4.2析氫腐蝕74

4.2.1析氫腐蝕的必要條件74

4.2.2析氫腐蝕的基本步驟74

4.2.3析氫腐蝕的陰極極化曲線與析氫過電位75

4.2.4析氫腐蝕的控制77

4.2.5減小析氫腐蝕的途徑79

4.3吸氧腐蝕79

4.3.1吸氧腐蝕的必要條件與特徵79

4.3.2氧去極化過程的基本步驟80

4.3.3氧還原過程中陰極極化曲線82

4.3.4吸氧腐蝕的控制83

4.3.5影響吸氧腐蝕的因素85

4.3.6析氫腐蝕與吸氧腐蝕的簡單比較87

【科學視野】酸雨的危害87

【科學家簡介】腐蝕科學的奠基人：U.R.伊文斯89

思考練習題90

第5章金屬的鈍化91

5.1金屬的鈍化現象91

5.1.1金屬鈍化的兩種方式——化學鈍化與電化學鈍化91

5.1.2金屬鈍化的陽極極化曲線93

5.1.3金屬鈍態的穩定性——佛萊德電位94

5.2金屬的自鈍化96

5.3金屬鈍化理論98

5.3.1成相膜理論98

5.3.2吸附理論99

5.4影響金屬鈍化的因素101

5.4.1合金成分的影響101

5.4.2鈍化介質的影響102

5.4.3溫度的影響103

5.5鈍化膜破壞引起的腐蝕103

5.5.1過鈍化103

5.5.2活性離子對鈍化膜的破壞104

【科學視野】不鏽鋼的出現105

【科學家簡介】著名材料科學家：李薰105

思考練習題107

第6章金屬的局部腐蝕108

6.1局部腐蝕概述108

6.2小孔腐蝕110

6.2.1孔蝕的概念110

6.2.2孔蝕發生的機理111

6.2.3孔蝕的影響因素113

6.2.4孔蝕的防護措施114

6.3縫隙腐蝕115

6.3.1縫隙腐蝕的概念115

6.3.2縫隙腐蝕機理116

6.3.3縫隙腐蝕與孔蝕的比較117

6.3.4縫隙腐蝕的影響因素117

6.3.5縫隙腐蝕的防護措施118

6.4電偶腐蝕119

6.4.1電偶腐蝕的概念119

6.4.2電偶腐蝕的原理119

6.4.3差數效應121

6.4.4電偶腐蝕的影響因素121

6.4.5控制電偶腐蝕的措施125

6.5晶間腐蝕125

6.5.1晶間腐蝕的形態及產生條件125

6.5.2晶間腐蝕機理126

6.5.3晶間腐蝕的防護措施128

【科學視野】拯救自由女神像128

【科學家簡介】腐蝕專家M.G.方坦納130

思考練習題131

第7章金屬在自然環境中的腐蝕133

7.1大氣腐蝕133

7.1.1大氣腐蝕的分類及特點134

7.1.2大氣腐蝕機理135

7.1.3大氣腐蝕的主要影響因素138

7.1.4防止大氣腐蝕的措施142

7.2海水腐蝕143

7.2.1海水腐蝕區域的劃分144

7.2.2海水的性質及對金屬腐蝕的影響145

7.2.3海水腐蝕的電化學特徵147

7.2.4海水腐蝕的防護措施148

7.3土壤腐蝕150

7.3.1土壤的組成和性質150

7.3.2土壤腐蝕的電化學特徵152

7.3.3土壤腐蝕常見的幾種形式153

7.3.4土壤腐蝕的防護技術156

7.4鋼筋混凝土腐蝕157

7.4.1鋼筋混凝土腐蝕機理157

7.4.2鋼筋混凝土結構的腐蝕防護159

【科學視野】中國工業與自然環境腐蝕調查160

【科學家簡介】當代金屬腐蝕與防護專家：柯偉院士163

思考練習題163

第二篇腐蝕電化學測試方法

第8章腐蝕電化學測量基礎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電化學工作站簡介183

8.6電化學實驗前的準備184

8.6.1二次蒸餾水的製備184

8.6.2氫氣和氮氣的淨化185

8.6.3鍍鉑黑的方法186

【科學視野】石英晶體微天平及其在大氣腐蝕研究中的套用186

【科學家簡介】中國最年輕的中科院院士：盧柯院士189

思考練習題190

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自變數控制方式193

9.2.2控制電流法和控制電位法的選擇194

9.2.3自變數的給定方式194

9.3慢掃描法測定穩態極化曲線196

9.3.1動電位掃描法196

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197

9.4.1金屬腐蝕機理的研究197

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203

【科學視野】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引言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222

10.4電化學阻抗的測量223

10.4.1電化學阻抗測試的特點223

10.4.2電化學阻抗的測試224

10.4.3頻率域的測量技術224

10.4.4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

【科學視野】電化學原位實驗技術228

【科學家簡介】腐蝕電化學專家：曹楚南院士230

思考練習題232

第三篇金屬的電化學防護技術

第11章緩蝕劑236

11.1概述236

11.1.1緩蝕劑的定義236

11.1.2緩蝕劑分子的結構特徵236

11.1.3緩蝕劑的技術特性237

11.2緩蝕劑的分類238

11.2.1按化學成分分類238

11.2.2按作用機理分類238

11.2.3按緩蝕劑所形成的保護膜特徵分類238

11.2.4按物理狀態分類239

11.2.5按用途分類240

11.3緩蝕劑的作用機理240

11.3.1緩蝕劑的電化學機理240

11.3.2緩蝕劑的物理化學機理242

11.3.3緩蝕劑的協同作用245

11.4緩蝕作用的影響因素246

11.4.1介質流速的影響246

11.4.2溫度的影響246

11.4.3緩蝕劑濃度的影響247

11.5緩蝕劑的測試評定及研究方法247

11.5.1實驗室中緩蝕劑性能測試247

11.5.2現場條件下緩蝕劑性能測試250

11.6緩蝕劑的套用252

11.6.1在石油與化學工業中的套用252

11.6.2在化學清洗中的套用253

11.6.3在冷卻水系統中的套用255

11.6.4在大氣腐蝕中的套用255

【科學視野】自組裝膜技術在金屬防腐蝕中的套用256

【科學家簡介】海洋腐蝕權威：弗朗西斯.L.拉克258

思考練習題260

第12章電化學保護法261

12.1陰極保護法261

12.1.1陰極保護的基本原理261

12.1.2陰極保護的基本控制參數263

12.1.3外加電流陰極保護法265

12.1.4犧牲陽極保護法271

12.1.5陰極保護的套用範圍273

12.2陽極保護法273

12.2.1陽極保護的基本原理274

12.2.2陽極保護的主要參數275

12.2.3陽極保護參數的測定280

12.2.4陽極保護套用及實例280

【科學視野】陰極保護也有一段奇特的歷史281

【科學家簡介】金屬腐蝕和陰極保護專家：哈維漢克283

思考練習題284

第13章電鍍285

13.1電鍍概述285

13.1.1電鍍的定義285

13.1.2電鍍的目的285

13.1.3鍍層的分類285

13.1.4合格鍍層的條件286

13.1.5電鍍液的組成及功能286

13.2電鍍的基本原理287

13.2.1電鍍的陰極過程——電沉積過程287

13.2.2電鍍的陽極過程289

13.2.3電流效率290

13.3影響電鍍質量的因素291

13.3.1電鍍溶液的影響291

13.3.2工藝因素的影響292

13.4電鍍液的性能293

13.4.1鍍液的均鍍能力和深鍍能力293

13.4.2電鍍時陰極上電流的分布294

13.4.3最佳電流密度及均鍍能力的測定方法296

13.4.4提高鍍液均鍍能力的機械措施297

13.5常用鍍層舉例298

13.5.1電鍍鋅298

13.5.2電鍍銅300

13.6電鍍工藝過程中的鍍前預處理和鍍後處理303

【科學視野】鮮花電鍍技術304

【科學家簡介】電化學專家：屠振密教授306

思考練習題307

附錄308

附錄1一些物理化學常數(IUPAC 1988推薦值)308

附錄2幾種氣體在水中的溶解度[在標準狀況下1cm3水中溶解氣體的體積(cm3)]308

附錄3甘汞電極相對標準氫電極的電極電位308

附錄4線性極化技術中B的文獻值（摘錄）309

附錄5水的飽和蒸氣壓309

附錄6酸性溶液中的標準電極電位E (298K)310

附錄7鹼性溶液中的標準電極電位E(298K)312

附錄8清除各種金屬腐蝕產物的化學方法313

參考文獻314

主題索引315