化工腐蚀与防护（钟红梅）_钟红梅，魏义兰主编_9787122396181

本书主要介绍腐蚀的定义，防护的重要性、内容和任务，腐蚀过程的本质，腐蚀的类型，全面腐蚀控制理念，金属腐蚀基本原理，常见腐蚀类型，常见自然环境中的腐蚀，金属材料的耐蚀性能，非金属材料的耐蚀性能，常用化工防腐方法，腐蚀监测方法，腐蚀与防护实验实训项目等。

全书共分九章：章，总体认知腐蚀与防护；第二章～第四章，主要分析引起腐蚀的原因，找到腐蚀的规律，引出防腐方法和途径的选择；第五章、第六章，为合理选材奠定基础；第七章、第八章，指导正确防腐及进行科学的腐蚀监测；第九章，主要培养各种防腐技术的应用能力及职业素养。

本书适合高职化工、石油、材料、冶金、过程装备与控制等相关专业教学使用，也可供企业科研人员和技术人员参考。

腐蚀涉及国民经济的各个方面，从日常生活到工农业生产，从国防工业到尖端科学，它无所不及，无孔不入。由于腐蚀导致的各类危害及事故在工程上时有发生，腐蚀直接或间接导致了重大的经济损失，乃至人员的伤亡。在化学工业领域，由于设备所处环境介质的特殊性，腐蚀的发生更加普遍，由此导致的事故与损失也更加严重，因此，防腐蚀技术的应用研究成为该领域的重要课题。

化工腐蚀与防护课程主要是研究材料（主要是金属材料）在各种条件下的腐蚀原因、机理和影响因素及其防护方法，是一门综合性和实用性均很强的专业技术课程。

笔者根据高职院校学生防腐技术和相关职业的能力要求，在多年来讲授腐蚀与防护理论课的基础上，结合多年从事金属防腐的实践经验和研究成果，经过不断总结、修改和创新，编写了本书。

本书内容具有以下特点：

（1）可作为高职高专化工、石油、材料、冶金、过程装备与控制等方面相关专业的教材使用，同时也可供化工企业相关管理人员、工程技术人员参考。

（2）充分结合化工生产的特点，将化工企业生产实际中的新理念、新知识、新技术、新方法、新工艺、新装备等融入书中。

（3）引入化工生产现场案例并进行剖析，加深学生对所学知识的理解与掌握。

（4）结合相关专业岗位需求及职业教育学生的特点，理论知识以够用、适用为原则，拓展材料为知识能力提升内容，为学生将来职业迁移与可持续发展奠定基础。

（5）注重强化学生对化工防腐方法的应用能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。

（6）设计的实验实训项目较多，便于各专业根据专业特点有针对性地选择相应的项目进行职业技能训练及职业素养培养。

本书由湖南化工职业技术学院钟红梅、魏义兰主编，王罗强主审。钟红梅编写了章和第七章，银川能源学院朱对虎编写了第二章，重庆化工职业学院杨铀编写了第三章，湖南化工职业技术学院廖红光编写了第四章，魏义兰和九芝堂股份有限公司黄章才编写了第五章和第六章，浙江巴陵恒逸己内酰胺有限责任公司徐佳冰编写了第八章，湖南化工职业技术学院谭靖辉和胡彩玲编写了第九章，全书由钟红梅负责策划与统稿。本书编写过程中得到了化学工业出版社及编者所在院校领导和同事的帮助与支持，在此对他们的无私帮助表示衷心的感谢！

由于编者水平所限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者批评指正，不胜感激！

编者

2021年3月

章　绪论

节　腐蚀的定义 2

第二节　腐蚀的危害与防护的重要性 4

一、腐蚀的危害 5

二、腐蚀防护的重要性 6

第三节　腐蚀与防护学科的研究内容和

任务 7

一、腐蚀与防护学科的研究内容 7

二、腐蚀与防护学科的任务 7

第四节　金属腐蚀过程的本质 8

第五节　金属腐蚀的分类 8

一、按照腐蚀反应的机理分类 8

二、按照腐蚀破坏的形态分类 9

三、按照腐蚀的环境分类 10

四、按照腐蚀的温度分类 10

第六节　全面腐蚀控制 11

一、五个过程 11

二、四个环节 11

复习思考题 12

第二章　金属电化学腐蚀的基本原理

节　金属电化学腐蚀的电化学反应过程 13

一、金属腐蚀的电化学反应式 13

二、腐蚀电化学反应的实质 14

第二节　金属电化学腐蚀倾向的判断 16

一、电极电位 16

二、腐蚀倾向的判断 21

第三节　腐蚀电池 22

一、产生腐蚀电池的必要条件 22

二、腐蚀电池的工作过程 24

三、腐蚀电池的类型 24

第四节　金属电化学腐蚀的电极动力学 27

一、腐蚀速率 27

二、极化作用与去极化作用 29

三、极化原因及类型 29

四、极化曲线 30

五、混合电位理论 31

第五节　金属的钝化 31

一、钝化现象 31

二、钝化的定义 32

三、钝化理论 32

四、钝化的特性 33

五、影响钝化的因素 34

六、金属钝化的方法 35

第六节　析氢腐蚀与吸氧腐蚀 36

一、析氢腐蚀 36

二、吸氧腐蚀 39

复习思考题 41

第三章　金属常见的腐蚀类型

节　全面腐蚀与局部腐蚀 42

一、全面腐蚀 42

二、局部腐蚀 43

三、全面腐蚀与局部腐蚀的比较 43

第二节　电偶腐蚀 44

一、电偶腐蚀的概念 44

二、电偶序与电偶腐蚀倾向 45

三、电偶腐蚀的影响因素 47

四、电偶腐蚀的防护措施 48

第三节　点蚀 48

一、点蚀的概念 48

二、点蚀的特征 49

三、点蚀的机理 50

四、点蚀的影响因素 51

五、点蚀的防护措施 52

第四节　缝隙腐蚀 52

一、缝隙腐蚀的概念 52

二、缝隙腐蚀的特征 53

三、缝隙腐蚀的机理 53

四、缝隙腐蚀的影响因素 54

五、缝隙腐蚀的防护措施 55

第五节　晶间腐蚀 56

一、晶间腐蚀的概念 56

二、晶间腐蚀的特征 56

三、晶间腐蚀的机理 56

四、晶间腐蚀的影响因素 57

五、晶间腐蚀的防护措施 57

第六节　应力腐蚀破裂 58

一、应力腐蚀破裂的概念 58

二、应力腐蚀破裂的特征 59

三、应力腐蚀破裂的影响因素 60

四、应力腐蚀破裂的防护措施 61

第七节　腐蚀疲劳 62

一、腐蚀疲劳的概念 62

二、腐蚀疲劳的特征 62

三、腐蚀疲劳的影响因素 63

四、腐蚀疲劳的防护措施 64

第八节　磨损腐蚀 65

一、磨损腐蚀的概念 65

二、磨损腐蚀的特征 65

三、磨损腐蚀的影响因素 65

四、磨损腐蚀的形式 66

五、磨损腐蚀的防护措施 68

第九节　选择性腐蚀 69

一、黄铜脱锌 69

二、铸铁的石墨化 70

案例分析 70

复习思考题 72

第四章　金属在不同环境中的腐蚀

节　水的腐蚀 73

一、淡水腐蚀 74

二、海水腐蚀 76

第二节　大气腐蚀 78

一、大气腐蚀的类型 78

二、大气腐蚀的特点 79

三、影响大气腐蚀的因素 79

四、大气腐蚀的防护措施 80

第三节　土壤腐蚀 81

一、土壤腐蚀的特点 81

二、土壤腐蚀的影响因素 82

三、土壤腐蚀的防护措施 83

第四节　金属在干燥气体中的腐蚀 83

一、高温气体腐蚀 83

二、钢铁的高温氧化 84

三、碳钢的脱碳 85

四、铸铁的肿胀 85

五、钢在高温高压下的氢腐蚀 85

第五节　金属在其他环境中的腐蚀 86

一、金属在酸中的腐蚀 86

二、金属在碱中的腐蚀 88

三、金属在盐中的腐蚀 89

四、金属在卤素中的腐蚀 90

案例分析 90

复习思考题 91

第五章　金属材料的耐蚀性能

节　铁碳合金 92

一、铁碳合金概述 92

二、基本组成相对铁碳合金耐蚀性能的影响 94

三、铁碳合金在各种介质中的耐蚀性能 96

第二节　耐蚀铸铁 99

一、铸铁概述 99

二、高硅铸铁 101

三、高铬铸铁 103

四、高镍铸铁 105

第三节　耐蚀低合金钢 106

一、合金钢概述 106

二、耐大气腐蚀低合金钢 107

三、耐海水腐蚀低合金钢 109

四、耐硫酸露点腐蚀低合金钢 111

五、耐硫化物应力腐蚀低合金钢 112

六、耐盐卤腐蚀低合金钢 114

七、抗氢、氮、氨腐蚀低合金钢 114

第四节　不锈钢 116

一、不锈钢概述 116

二、不锈钢的耐蚀性 118

三、铁素体不锈钢 120

四、奥氏体不锈钢 123

五、马氏体不锈钢 125

六、双相不锈钢 127

七、沉淀硬化不锈钢 128

第五节　耐热钢及其合金 130

一、耐热钢及其合金的基本要求 130

二、耐热钢及其合金的分类 130

三、抗氧化钢及其合金的应用 131

四、热强钢及其合金的应用 131

第六节　有色金属及其合金 132

一、铝及铝合金 133

二、铜及铜合金 135

三、镍及镍合金 137

四、铅及铅合金 140

五、钛及钛合金 142

案例分析 143

复习思考题 144

第六章　非金属材料的耐蚀性能

节　非金属材料概述 145

一、非金属材料的一般特点 145

二、非金属材料的分类 146

三、非金属材料的腐蚀 146

四、环境对非金属材料腐蚀的影响 147

第二节　防腐蚀涂料 148

一、涂料概述 148

二、常用的防腐蚀涂料 150

三、常用的重防腐蚀涂料 155

四、防锈涂料 156

第三节　塑料 158

一、塑料概述 158

二、聚氯乙烯塑料 159

三、聚乙烯塑料 160

四、聚丙烯塑料 161

五、氟塑料 161

六、氯化聚醚塑料 163

七、聚苯硫醚塑料 163

八、改性热塑性塑料 164

第四节　玻璃钢 164

一、玻璃钢的主要原料 165

二、玻璃钢的施工工艺 167

三、玻璃钢的耐蚀性能 167

四、玻璃钢的应用 168

第五节　橡胶 168

一、橡胶概述 169

二、橡胶的耐蚀性能及应用 171

第六节　硅酸盐材料 172

一、化工陶瓷 172

二、玻璃 172

三、搪玻璃 173

四、铸石 173

五、天然耐酸材料 174

六、水玻璃耐酸胶凝材料 174

第七节　不透性石墨 174

一、石墨的性能 175

二、不透性石墨的种类 175

三、不透性石墨的性能 176

四、不透性石墨的应用 176

复习思考题 177

第七章　常用的化工防腐方法

节　正确选材与合理设计 178

一、正确选用耐蚀材料 178

二、合理设计防腐结构 179

第二节　表面清理 182

一、机械清理 182

二、化学清理 183

三、电化学清理 185

四、混凝土结构表面处理 185

第三节　覆盖层保护 185

一、金属覆盖层 186

二、非金属覆盖层 191

第四节　电化学保护 202

一、阴极保护 202

二、阳极保护 206

三、阴极保护和阳极保护的比较 209

第五节　缓蚀剂保护 210

一、缓蚀剂的定义 210

二、缓蚀剂防腐的技术特点 210

三、缓蚀剂的分类 211

四、缓蚀作用的影响因素 214

五、缓蚀剂的选择条件 216

六、缓蚀剂的应用 216

案例分析 223

复习思考题 226

第八章　金属材料的腐蚀监测

节　腐蚀监测 227

一、腐蚀监测的概念 227

二、腐蚀监测的要求 228

三、腐蚀监测的分类 228

四、腐蚀监测的发展趋势 229

五、腐蚀监测的机遇与挑战 229

第二节　腐蚀监测的经典方法 230

一、表观检测 230

二、挂片法 231

三、电阻法 233

四、腐蚀电位监测 234

五、渗透法 235

六、超声检查 236

第三节　新型腐蚀监测技术 237

一、场图像技术 237

二、恒电量及半电位测量技术 238

三、光电化学方法技术 238

四、超声相控阵技术 239

五、高温氢腐蚀的超声波检测 240

复习思考题 241

第九章　腐蚀与防护实验

实验一　甘汞电极的熟悉与使用 242

实验二　腐蚀电池的制备与观察 244

实验三　金属腐蚀速率的测量及金属耐蚀性评定 246

实验四　恒电位法测阴极极化曲线 248

实验五　法拉第钝化实验 250

实验六　活性离子对钝化膜的破坏实验 253

实验七　金属临界孔蚀电位的测定 256

实验八　金属材料的析氢腐蚀 258

实验九　手糊法制备玻璃钢 260

实验十　缓蚀剂的制备 261

参考文献

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