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一、电极电位与物质能量之间的关系012 二、电极电位（E）013 三、平衡电极电位与能斯特（Nernst）方程式014 第三节腐蚀电池019 一、必要条件019 二、工作过程及作用020 三、类型021 第四节金属电化学腐蚀的电极动力学024 一、腐蚀速度与极化作用024 二、极化原因及类型029 三、电化学极化规律029 四、浓差极化规律030 五、混合电位理论及应用031 六、金属的钝化033 第五节金属化学腐蚀036 一、高温氧化036 二、气体腐蚀038 三、金属在非电解质溶液中的腐蚀040 思考题040 习题041 第二章金属常见的腐蚀形式/042 节全面腐蚀与局部腐蚀042 第二节电偶腐蚀043 一、概念043 二、电偶序043 三、影响因素045 四、防止046 第三节点蚀046 一、概念046 二、机理047 三、影响因素048 四、防止049 第四节缝隙腐蚀049 一、概念049 二、机理050 三、防止051 第五节晶间腐蚀051 一、概念051 二、奥氏体不锈钢的晶间腐蚀机理——贫铬理论052 三、防止052 第六节力与环境联合作用产生的腐蚀破坏053 一、拉应力与环境联合作用——应力腐蚀破裂053 二、交变应力与环境联合作用——腐蚀疲劳055 三、冲击应力与环境联合作用——空泡腐蚀(又称汽蚀)056 思考题057 习题057 第三章影响金属腐蚀的因素/058 节材料因素058 一、金属种类058 二、合金元素与杂质058 三、表面状态059 四、内应力059 五、热处理059 六、电偶效应059 第二节环境因素059 一、去极剂种类与浓度059 二、溶液pH值060 三、温度061 四、流速061 五、溶解盐与阴、阳离子061 第三节设备结构因素062 一、应力062 二、表面状态与几何形状062 三、异种金属组合062 四、结构设计不合理062 思考题063 习题063 第四章自然环境中的腐蚀/064 节水的腐蚀064 一、淡水腐蚀064 二、海水腐蚀067 第二节大气腐蚀068 一、类型069 二、特点070 三、影响因素071 四、防止072 第三节土壤腐蚀072 一、特点073 二、影响因素074 三、防止075 思考题075 习题075 第五章金属材料的耐蚀性能/076 节铁碳合金076 一、合金元素对耐蚀性能的影响077 二、耐蚀性能078 第二节高硅铸铁081 一、性能082 二、机械加工性能的改善082 三、应用082 第三节低合金钢083 一、在自然条件下的耐蚀性083 二、在高温氢气氛中的耐蚀性083 第四节不锈钢084 一、概述084 二、机理085 三、主要合金元素对耐蚀性的影响087 四、发展方向088 五、应用及经济评价088 第五节有色金属及其合金093 一、铝及铝合金093 二、铜及铜合金094 三、镍及镍合金095 四、钛及钛合金096 思考题098 习题098 第六章非金属材料的耐蚀性能/099 节一般特点099 第二节防腐蚀涂料100 一、涂料的种类和组成100 二、常用的防腐蚀涂料101 三、重防腐涂料104 四、水性防腐蚀涂料108 第三节塑料108 一、定义及特性108 二、组成109 三、分类110 四、聚氯乙烯塑料(PVC)110 五、聚乙烯塑料(PE)111 六、聚丙烯塑料(PP)112 七、氟塑料112 八、氯化聚醚(CPE)114 九、聚苯硫醚(PPS)115 第四节玻璃钢115 一、主要原材料115 二、成型工艺117 三、耐蚀性能118 四、应用及经济评价119 第五节橡胶119 一、天然橡胶119 二、合成橡胶120 三、应用及经济评价121 第六节硅酸盐材料122 一、化工陶瓷122 二、玻璃123 三、化工搪瓷124 四、辉绿岩铸石125 五、天然耐酸材料125 六、水玻璃耐酸胶凝材料126 第七节不透性石墨126 一、种类及成型工艺127 二、性能127 三、应用及经济评价128 思考题129 习题129 第七章常用化工防腐蚀方法及施工技术/130 节表面清理130 一、机械清理130 二、化学、电化学清理132 三、混凝土结构表面处理133 第二节表面覆盖层133 一、金属覆盖层133 二、非金属覆盖层139 第三节电化学保护153 一、阴极保护153 二、阳极保护155 三、联合保护156 四、阳极保护与阴极保护的比较157 第四节缓蚀剂158 一、分类158 二、影响因素158 三、应用159 第五节防腐工程施工中的自动化和智能化161 一、海上风力发电机塔筒的自动喷砂、自动喷涂锌（合金）涂层设备161 二、海洋桥梁钢箱梁自动喷砂、自动喷涂锌（合金）涂层设备163 思考题164 习题164 第八章防腐蚀案例分析/165 节防腐蚀成功案例分析165 一、金属防腐蚀成功案例165 二、非金属防腐蚀成功案例169 第二节防腐蚀失败案例分析169 一、金属防腐蚀失败案例170 二、非金属防腐蚀失败案例172 第九章腐蚀试验方法/175 节腐蚀试验的目的及分类175 一、目的175 二、分类175 第二节腐蚀试验条件176 一、试样的准备176 二、腐蚀的暴露条件177 第三节金属腐蚀试验方法179 一、表面观察法179 二、重量法179 三、电化学试验方法181 四、局部腐蚀试验方法185 第四节非金属材料腐蚀试验方法188 一、塑料腐蚀试验方法188 二、玻璃钢腐蚀试验方法189 三、涂料腐蚀试验方法190 四、硅酸盐材料腐蚀试验方法190 第五节工业腐蚀监测方法简介190 一、腐蚀监测的意义190 二、常用腐蚀监测方法191 附录/192 附录一试验指导书192 试验一重量法测定金属腐蚀速度（必做）192 一、目的要求192 二、基本原理192 三、仪器、药品和试验装置193 四、操作步骤193 五、数据记录193 六、结果处理194 试验二恒电位法测定极化曲线（必做）194 一、目的要求194 二、基本原理194 三、仪器、药品和试验装置195 四、操作步骤195 五、数据记录196 六、结果处理196 试验三手糊法制玻璃钢（必做）197 一、目的要求197 二、基本原理197 三、仪器、药品及试验装置197 四、操作步骤197 试验四在碳钢表面用火焰喷涂方法制备铝涂层——热喷涂（选做）198 一、目的要求198 二、基本原理198 三、试验设备工具及材料198 四、操作步骤198 五、涂层质量检验201 试验五砖板衬里（选做）201 一、目的要求201 二、试验工具及材料201 三、操作步骤201 附录二HDV-7型恒电位仪操作规程202 附录三常用标准号204 附录四符号表204 参考文献/206 內容試閱： 前言 本书自2013年8月第二版出版发行以来，我国政治、经济、科学技术等领域都发生了巨大的变化，经济的高速发展也带来了更多的腐蚀问题。 近年来，世界各国对腐蚀与防护问题愈加重视，成立了国际腐蚀控制工程全生命周期标准化技术委员会（ISO/TC156/SC1），提出了腐蚀与防护的新理念和体系：腐蚀控制工程全生命周期，指导制定了系列防腐蚀标准，对推动腐蚀与防护工作的开展起到重要的作用。 世界各国都致力于海洋开发，船舶、跨海大桥、海上风电等发展迅速，而海洋环境的腐蚀性远大于内陆环境，海洋环境下对金属的腐蚀与防护有着更高的要求。 随着社会工业化程度的提升，环境压力逐渐成为社会各界关注的重要议题，因此开发新的防腐材料、防腐工艺和防腐技术以适应环保要求也是目前迫切需要解决的问题。 本次修订的重点是： ① 绪论中第六节全面腐蚀控制更改为目前新的国际通用的防腐体系：腐蚀控制工程全生命周期，介绍腐蚀控制工程全生命周期的理念和实施运作。 ② 第六章第二节的重防腐涂料部分增加了近些年应用较广的新型重防腐涂料：聚硅氧烷、氟碳涂料、聚脲、石墨烯涂料、纳米涂料等。 ③ 第六章第二节增加水性防腐蚀涂料，为减少传统涂料VOC排放导致的环境污染，现在各国都致力于水性涂料的开发，水性防腐涂料将在防腐工程中发挥更为重要的作用。 ④ 第七章增加第五节防腐工程施工中的自动化和智能化，自动化与智能化施工是工程施工的发展方向，本节介绍了自动化和智能化在防腐工程中的实际应用。 ⑤ 附录三常用标准号部分，删除了上版中废止的标准，增加了替代标准，更新了标准版本，使所用标准均为现行标准。 本书的重点仍为三部分：个重点为～四章，介绍了金属腐蚀的基本原理、影响因素、腐蚀形式及常见的环境腐蚀，可帮助我们分析引起腐蚀的原因，找到腐蚀的规律，从而找到防止腐蚀的方法和途径；第二个重点为第五章、第六章即材料的耐蚀性能，为合理选材奠定基础；第三个重点为第七～九章，介绍了防腐蚀工程中常用的防腐蚀方法及施工技术、成功和失败案例、腐蚀监测技术及试验方法，指导正确的施工、总结成功经验和失败教训及进行科学试验，同时对防腐蚀施工中的自动化和智能化做了一些介绍。 本书的内容已制作成用于多媒体教学的PPT课件，并将免费提供给采用本书作为教材的院校使用。如有需要，请发电子邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。 参加本书编写的有段林峰（绪论、章、第八章、第九章及部分附录等），邱小云（第二章、第六章、第七章、部分附录），袁强（第三章），刘星（第四章），张剑峰（第五章），全书由段林峰、邱小云主编，张志宇主审。 承蒙张志宇老师为本书做了认真的审阅，对此我们表示衷心的感谢。 由于编者水平有限，不足之处在所难免，欢迎读者提出宝贵意见和建议。 编者 2020年11月 版前言 化工腐蚀与防护在化工过程中具有十分重要的意义，根据2000年不完全统计，我国当年因腐蚀造成的损失为5000多亿元人民币，约占当年国内生产总值（GDP）的6%，这个庞大的数字比当年所有自然灾害的总和还要大得多。在化工过程中，防腐蚀不是可有可无的，也不是愿不愿意的问题，而是要下大力气、花大代价要搞好的事情，否则必将对生产过程带来非常大的影响，对设备造成严重危害，更危险的是它造成的事故往往是灾难性的，终算到经济账上，因腐蚀造成的损失比起防止这些腐蚀所要花去的费用要大得多。 高职高专是近几年新发展起来的高等职业教育，高职高专培养的学生应该能文能武，既懂理论又会实践，这样的学生受企业欢迎。作为过程装备与控制专业的首轮教材，我们在编写本书过程中尽量贯彻上述指导思想，本着理论上力求精练，语言叙述通俗易懂，应用上符合实际，达到可操作程度，将近几年已发展成熟的防腐蚀新技术、新材料反映出来，同时也将防腐蚀成功和失败案例独立成章（第八章），以供读者参考。 本书的重点为三部分：个重点为章、第二章、第三章及第四章，介绍了金属腐蚀的基本原理、影响因素、腐蚀形式及常见的环境腐蚀，它可帮助我们分析引起腐蚀的原因，找到腐蚀的规律，从而指导防止腐蚀方法和途径；第二个重点为第五章、第六章，即金属材料及非金属材料的耐蚀性能；第三个重点为第七章、第八章及第九章，介绍了现在防腐蚀工程中常用的防腐蚀方法及施工技术、成功和失败案例、腐蚀监测技术及试验方法。如果这本书能帮助读者比较正确地分析金属腐蚀的原因，合理地选用材料以及找到比较经济的防腐蚀方法，那就达到了这本教材的目的。 2003年10月，在长沙召开的过程装备与控制专业提纲审定会议上通过了本书的编写大纲。并于2004年5月在武汉召开的全国化工高职高专过程装备与控制专业教材审稿会上获得通过，以后主编与主审又经反复审核，本书才得以定稿。 根据*规划，高职高专将逐步地由三年制向二年制过渡，为了适应这种变化，本书予以充分考虑，并在书中有了反映，即对于二年制学生，目录中带有“*”的节、点可不在课堂上讲授，供学生课后阅读或作为参考资料使用。 参加本书编写的有张志宇（绪论、章及附录中试验指导书），袁强（第二、第三章），刘星（第四章），张剑峰（第五、第六章），段林峰（第七、第九章），邱小云（第八章）。全书由张志宇主编，丁丕洽主审。 承蒙丁丕洽老师为本书做了认真的审阅，在此我们向丁丕洽老师表示衷心感谢。 由于时间仓促，编者水平有限，不足和错误之处在所难免，欢迎读者和任课老师提出宝贵意见和建议，以便再版时完善。 编者 2004年10月 第二版前言 本书自2005年2月版出版发行以来，我国的政治、经济、科学技术等领域都发生了巨大的变化，GDP从当年的不足14万亿元一跃而发展到47万余亿元，中国已成为世界第二大经济体。当然在经济迅速发展的同时，腐蚀也在发生，据不完全统计，2012年我国因腐蚀造成的损失约为1.9万亿元，若能利用现有防腐技术，至少可使腐蚀减少1/3，可少损失近6500亿，而2012年我国自然灾害造成的损失约为4200亿元。由此可见，腐蚀造成的损失是十分巨大的，防腐的潜力也是很大的。 随着科学技术的发展，新的防腐材料、技术尤其是绿色防腐理念得到了长足的进步，绿色防腐理念与中共十八大提出的建设美好家园不谋而合，掌握现代防腐技术将为创建美好家园做出重大贡献。 鉴于此，有必要对版进行修订。 本次修订的重点为： ① 章节调整，调整原则为有利于教学，将版的第二章与第三章对调，即版的第二章“影响金属腐蚀的因素”调为第三章，版的第三章“金属常见的腐蚀形式”调为第二章。 ② 增加第八章“防腐蚀案例分析”的案例量，以实际已使用5年至今完好，储存50%NaOH的5000m3碳钢储罐内壁涂层防护为例，从防腐设计（腐蚀机理分析、选材、涂层厚度设计）、防腐蚀作业（防腐蚀规范准备、人材机管理、作业技术）到质量检验系统详尽地做了介绍，该案例尽量采用新规范、新技术及质量评估方法，具有非常强的可操作性。 ③ 新增了大量图片，使枯燥的叙述文字变得直观、生动，提高视觉冲击力，易于教学，提高学生学习的积极性。 本书的重点仍为三部分，个重点为章、第二章、第三章及第四章，介绍了金属腐蚀的基本原理、常见的腐蚀形式、影响因素及自然环境腐蚀，它可帮助我们分析引起腐蚀的原因，找到腐蚀的规律，从而指导防止腐蚀方法和途径；第二个重点为第五章、第六章即金属材料及非金属材料的耐蚀性能，为合理选材奠定基础；第三个重点为第七章、第八章及第九章，介绍了防腐蚀工程中常用的防腐蚀方法及施工技术、成功和失败案例、腐蚀监测技术及试验方法，指导正确的施工、总结成功经验和失败的教训以及进行科学试验。如果这本书能帮助读者比较正确地分析金属腐蚀的原因，合理地选用材料以及找到比较经济的防腐蚀方法，那就达到了编写这本书的目的了。 参加本书编写的有张志宇（绪论、章、第八章、第九章及附录等），邱小云（第六章、第七章），袁强（第二章、第三章），刘星（第四章），张剑峰（第五章）。全书由张志宇、邱小云统稿，段林峰主审。 承蒙段林峰老师为本书做了认真的审阅，对此我们向段林峰老师表示衷心感谢。 由于编者水平有限，加之学时受限，不足之处在所难免，欢迎读者和任课老师提出宝贵意见和建议，使之更加完善。 编者 2013年4月

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