船舶腐蝕與防護

內容簡介

海洋船舶常年處於腐蝕性強的海洋環境中，腐蝕及防護問題是船舶設計、建造、服役中必須面臨的一大問題。《船舶腐蝕與防護》圍繞船舶腐蝕與防護的特點進行編寫，全書分3篇：第1篇金屬腐蝕全兵殼的原理，系統闡述了金屬電化學腐蝕原理、析氫腐蝕與吸氧腐蝕、金屬的鈍化、局部腐蝕、金屬的高溫腐蝕及其防護；第2篇船舶相關環境的腐蝕，闡述了金屬在海洋環境中的腐蝕、船舶動力裝置的腐蝕；第3篇船舶腐蝕的控制與防護技術，介紹了金屬腐蝕控制與防護方法分類、防腐蝕設計、緩蝕劑、陰極保護技術、金屬覆蓋層保護技術、化學轉化膜、船舶塗料與塗裝技術。

《船舶腐蝕與防護》可作為高等學校船舶與海洋工程、材料科學與工程、套用化學及相關專業的教材，對船舶設計頸棗采墊人員在防腐蝕設計中具有指導作用，同時可供造船廠、修船廠相關技術人員、管理人員學習參考。

圖書目錄

緒論001

0.1腐蝕的定義和分類001

0.1.1腐蝕的定義001

0.1.2腐蝕的分慨簽陵類001

0.2船舶腐蝕的特點002

0.2.1船舶製造工藝複雜，易產生腐蝕問題002

0.2.2船舶腐蝕介質環境特殊003

0.2.3船舶塗裝工藝複雜，易產生腐蝕問題004

0.3船舶腐蝕與防護的重要性004

思考題與習題005

第1篇金屬腐蝕的原理/006

第1章金屬電化學腐蝕原理006

1.1腐蝕電池006

1.1.1電極系統007

1.1.2腐蝕電池的工作原理008

1.1.3腐蝕電池的類型009

1.1.4電化學腐蝕與化學腐蝕的區別011

1.2電化學腐蝕熱力學012

1.2.1電極電位012

1.2.2電化學腐蝕熱力學判據016

1.2.3電位-pH圖018

1.3電化學腐蝕動力學022

1.3.1腐蝕電池的電極過程023

1.3.2極化現象及原因024

1.3.3單電極的極化方程026

1.3.4電極反應的耦合與腐蝕電位、腐蝕電流030

1.3.5金屬腐蝕體系的極化譽簽棗033

1.3.6極化曲線035

1.3.7腐蝕速度的測定方法036

思考題與習題037

第2章析氫腐蝕與吸氧腐蝕040

2.1析氫腐蝕040

2.1.1氫去極化的基本步驟040

2.1.2氫去極化的陰極極化曲線和氫過電位040

2.1.3析氫腐蝕的影響因素041

2.2吸氧腐蝕042

2.2.1氧向金屬表面的輸送042

2.2.2氧離子化過程043

2.2.3氧去極化的陰極極化曲線043

2.2.4吸氧腐蝕體系043

2.2.5吸氧腐蝕的影響因素044

思考題與習題045

第3章金屬的鈍化048

3.1概述048

3.1.1鈍化現象048

3.1.2鈍化的有關概念048

3.1.3研究鈍化的意義048

3.2鈍化的特性極化曲線049

3.3影響鈍態建立的因素049

3.3.1金屬自鈍化049

3.3.2陽極鈍化——外加陽極電流050

3.3.3溫度050

3.3.4溶液中的溶解氧050

3.3.5其他因素050

3.4鈍化理論051

3.4.1成相膜理論051

3.4.2吸附理論051

3.4.3兩種理論比較051

3.5鈍態的穩定性052

3.5.1再活化傾向和弗萊德（Flade）電位052

3.5.2過鈍化052

3.5.3氯離戒謎子對鈍化膜的破壞053

3.5.4實驗電位-pH圖054

思考題與習題054

第4章局部腐蝕055

4.1概述055

4.2電偶腐蝕056

4.2.1電偶腐蝕傾向與電偶序057

4.2.2影響電偶腐蝕的因素059

4.2.3電偶腐蝕評價方法及控制060

4.3點蝕061

4.3.1點蝕的特徵061

4.3.2點蝕的機理062

4.3.3影響點蝕的因素063

4.3.4點蝕敏感性的評價方法064

4.4縫隙腐蝕065

4.4.1縫隙腐蝕的條件065

4.4.2縫隙腐蝕的機理065

4.4.3影響嬸灶提端縫隙腐蝕的因素066

4.4.4縫隙腐蝕的控制067

4.4.5縫隙腐蝕敏感性的評價方法067

4.4.6特殊形式的縫隙腐蝕——絲狀腐蝕069

4.5應力作用下的腐少民棗蝕070

4.5.1應力腐蝕開裂070

4.5.2腐蝕疲勞076

4.5.3磨損腐蝕077

4.6其他類型的局部腐蝕084

4.6.1晶間腐蝕084

4.6.2選擇性腐蝕087

4.6.3雜散電流腐蝕089

4.6.4微生物腐蝕089

思考題與習題094

第5章金屬的高溫腐蝕及其防護097

5.1概述097

5.2高溫腐蝕熱力學098

5.2.1金屬在單一氣體中腐蝕的熱力學099

5.2.2氧化物固相的穩定性及保護作用101

5.3金屬氧化物的結構及性質103

5.3.1氧化物的結構與缺陷103

5.3.2氧化物中的擴散和電導率108

5.4金屬氧化過程的動力學109

5.4.1金屬氧化的恆溫動力學曲線110

5.4.2厚氧化膜的生長——Wagner金屬氧化理論111

5.4.3氧化膜中的應力與應力鬆弛113

5.4.4循環氧化114

5.5合金的氧化115

5.5.1反應類型分類116

5.5.2合金的選擇氧化118

5.5.3合金的內氧化及外氧化120

5.5.4摻雜對合金氧化的作用121

5.5.5活性元素效應122

5.6高溫腐蝕的防護123

5.6.1提高合金的抗氧化性123

5.6.2常見金屬和耐熱合金的抗氧化性124

5.6.3高溫塗層保護127

思考題與習題128

第2篇船舶相關環境的腐蝕/129

第6章金屬在海洋環境中的腐蝕129

6.1海水腐蝕129

6.1.1海水的特性129

6.1.2海洋環境分類及腐蝕特點130

6.1.3海水電化學腐蝕過程的特徵132

6.1.4影響海水腐蝕的因素132

6.1.5海水腐蝕的防護135

6.2金屬在大氣中的腐蝕135

6.2.1大氣腐蝕的分類135

6.2.2大氣腐蝕的機理137

6.2.3影響大氣腐蝕的因素138

6.2.4大氣腐蝕的防護措施140

6.3船用金屬材料在海洋環境中的腐蝕行為140

6.3.1碳素結構鋼和低合金結構鋼141

6.3.2不鏽鋼142

6.3.3銅及銅合金145

6.3.4鋁及鋁合金149

6.3.5鈦及鈦合金151

思考題與習題152

第7章船舶動力裝置的腐蝕153

7.1概述153

7.1.1船舶動力裝置的組成153

7.1.2船舶動力裝置的腐蝕概況154

7.2高溫高壓水腐蝕155

7.2.1高溫水的腐蝕產物155

7.2.2影響高溫水腐蝕的因素156

7.2.3高溫高壓水中的鹼腐蝕158

7.2.4高溫高壓水中的應力腐蝕斷裂160

7.3鍋爐的腐蝕162

7.3.1鍋爐概述162

7.3.2水側的腐蝕164

7.3.3煙氣側的腐蝕168

7.4核動力裝置的腐蝕172

7.4.1包殼材料鋯合金的腐蝕173

7.4.2蒸汽發生器的腐蝕179

思考題與習題185

第3篇船舶腐蝕的控制與防護技術/186

第8章金屬腐蝕的控制186

8.1金屬腐蝕控制與防護方法分類186

8.2防腐蝕設計187

8.2.1耐蝕材料的選擇187

8.2.2防腐蝕結構設計188

8.2.3防腐蝕強度設計191

8.2.4船舶腐蝕控制與防護方法設計192

8.3緩蝕劑193

8.3.1緩蝕劑的分類194

8.3.2緩蝕劑的選用原則196

8.4陰極保護技術197

8.4.1陰極保護的基本原理197

8.4.2陰極保護的參數198

8.4.3陰極保護的套用範圍199

8.4.4犧牲陽極陰極保護200

8.4.5外加電流陰極保護202

8.4.6犧牲陽極陰極保護法和外加電流陰極保護法的比較205

8.4.7陰極保護與塗料聯合保護205

思考題與習題206

第9章金屬覆蓋層保護技術207

9.1電鍍208

9.1.1概述208

9.1.2電鍍工藝208

9.1.3電鍍合金209

9.1.4電刷鍍210

9.2化學鍍211

9.2.1化學鍍簡介211

9.2.2化學鍍鎳211

9.3熱浸鍍212

9.3.1熱浸鍍鋅層的性能213

9.3.2熱浸鍍鋅的工藝213

9.3.3熱浸鍍鋅層的結構214

9.3.4熱浸鍍Zn-Al合金鍍層215

9.4滲鍍218

9.4.1滲鋅的方法219

9.4.2粉末滲鋅層的組織、性能及套用219

9.5熱噴塗220

9.5.1熱噴塗的原理221

9.5.2塗層的性能223

9.5.3熱噴塗技術工藝方法224

9.5.4防腐蝕塗層225

9.5.5熱噴塗技術的局限性及其套用229

思考題與習題230

第10章化學轉化膜231

10.1鋁合金的陽極氧化231

10.1.1陽極氧化技術概述231

10.1.2陽極氧化膜的結構與生成機理233

10.1.3陽極氧化膜的性能235

10.1.4鋁合金陽極氧化工藝236

10.1.5著色和封孔處理239

10.2鋁合金的微弧氧化241

10.2.1微弧氧化技術概述241

10.2.2微弧氧化工藝過程及原理241

10.2.3鋁合金微弧氧化膜的結構243

10.2.4鋁合金微弧氧化膜的性能243

10.2.5微弧氧化技術存在的問題245

10.3其他化學轉化膜245

10.3.1鋼鐵的磷化處理245

10.3.2鉻酸鹽處理246

10.3.3鋼鐵的化學氧化247

思考題與習題248

第11章船舶塗料與塗裝技術249

11.1塗料的作用及組成249

11.1.1塗料的作用249

11.1.2塗料的組成250

11.2船舶塗料的特點及要求254

11.2.1船舶塗料的特點254

11.2.2船舶塗料的分類及其要求254

11.3船舶塗裝概述256

11.3.1船舶塗裝三要素256

11.3.2船舶塗裝的特點256

11.3.3船舶塗裝的工藝流程257

11.4防污塗料概述260

11.4.1海生物的種類260

11.4.2海生物附著的防護方法261

11.4.3防污塗料262

思考題與習題264

主要符號表265

參考文獻266

作者簡介

胡裕龍，海軍工程大學，副教授，從事船舶腐蝕與防護教學科研近20年，發表相關學術論文30餘篇，獲軍隊科技進步二等獎2項。

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