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绪论1

0.1 腐蚀的危害性与控制腐蚀的重要意义1

0.2 设计者掌握腐蚀基本知识的必要性1

0.3 腐蚀的定义与分类2

第1章 金属电化学腐蚀基本理论4

1.1 金属电化学腐蚀原理4

1.1.1 金属的电化学腐蚀历程4

1.1.2 金属与溶液的界面特性——双电层6

1.1.3 电极电位7

1.1.4 腐蚀电池13

1.2 金属电化学腐蚀倾向——热力学15

1.2.1 阳极溶解反应自发进行的条件16

1.2.2 阴极去极化反应自发进行的条件16

1.2.3 金属电化学腐蚀的热力学条件17

1.2.4 金属电化学腐蚀倾向的热力学判据17

1.3 金属电化学腐蚀速率——动力学18

1.3.1 极化与超电压18

1.3.2 极化曲线和极化图22

1.3.3 腐蚀极化图的应用24

1.3.4 腐蚀速率29

1.3.5 等腐蚀速率图32

1.3.6 耐蚀性能评价34

1.4 去极化作用与常见阴极反应34

1.4.1 析氢腐蚀34

1.4.2 耗氧腐蚀37

1.5 金属的阳极钝性42

1.5.1 钝化现象42

1.5.2 钝化理论44

1.5.3 钝化特征曲线分析45

1.5.4 金属钝化特征曲线的特点46

1.5.5 金属钝性的应用47

第2章 影响局部腐蚀的结构因素49

2.1 力学因素49

2.1.1 应力腐蚀破裂50

2.1.2 腐蚀疲劳56

2.1.3 磨损腐蚀57

2.1.4 氢（致）损伤59

2.2 表面状态与几何因素60

2.2.1 孔蚀60

2.2.2 缝隙腐蚀62

2.2.3 垢下腐蚀65

2.3 异种金属组合因素66

2.3.1 电偶腐蚀原理66

2.3.2 面积比与“有效距离”67

2.3.3 电偶腐蚀的防护68

2.4 焊接因素70

2.4.1 焊接缺陷与腐蚀70

2.4.2 晶间腐蚀71

第3章 影响腐蚀的环境因素74

3.1 高温腐蚀74

3.1.1 金属的高温氧化与氧化膜74

3.1.2 金属氧化的动力学规律78

3.1.3 高温合金的抗氧化性能81

3.1.4 高温氢腐蚀与硫化83

3.1.5 耐热金属结构材料简介87

3.2 大气腐蚀90

3.2.1 大气腐蚀特点91

3.2.2 大气腐蚀防护92

3.3 土壤腐蚀93

3.3.1 土壤中的腐蚀特点93

3.3.2 土壤腐蚀防护94

3.4 海水腐蚀95

3.4.1 海水腐蚀的特点95

3.4.2 海水腐蚀的防护97

3.5 微生物腐蚀97

3.5.1 微生物腐蚀的特点98

3.5.2 微生物腐蚀的防护100

3.6 硫化氢腐蚀101

3.6.1 腐蚀机理101

3.6.2 腐蚀类型和影响因素102

3.7 二氧化碳腐蚀105

3.7.1 腐蚀机理106

3.7.2 影响CO2腐蚀的环境因素107

3.7.3 CO2腐蚀防护108

3.8 辐照腐蚀108

3.8.1 辐照腐蚀的特点108

3.8.2 辐照腐蚀的防护109

第4章 金属结构材料的耐蚀性110

4.1 金属耐蚀合金化原理110

4.1.1 纯金属的耐蚀特性110

4.1.2 金属耐蚀合金化的途径111

4.1.3 单相合金的n/8定律112

4.1.4 主要合金元素对耐蚀性的影响114

4.2 常用结构材料的耐蚀性117

4.2.1 依靠钝化获得耐蚀能力的金属117

4.2.2 可钝化或腐蚀产物稳定的金属123

4.2.3 依靠自身热力学稳定而耐蚀的金属124

第5章 非金属结构材料的耐蚀特性125

5.1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素125

5.1.1 高分子材料的老化125

5.1.2 渗透与溶胀、溶解127

5.1.3 降解128

5.1.4 常见高分子化学腐蚀——氧化与水解128

5.1.5 应力腐蚀开裂130

5.2 耐腐蚀高分子材料131

5.2.1 耐腐蚀塑料131

5.2.2 耐腐蚀橡胶137

5.2.3 硬聚氯乙烯设备的结构设计特点138

5.3 耐腐蚀无机非金属材料140

5.3.1 无机非金属材料的耐腐蚀特性140

5.3.2 耐腐蚀硅酸盐材料142

5.3.3 化工陶瓷设备的结构设计特点143

5.4 碳－石墨145

5.4.1 碳－石墨的种类与制造145

5.4.2 碳－石墨的性能与应用147

5.4.3 石墨设备的结构设计特点150

5.5 树脂基复合材料——玻璃钢的耐蚀性153

5.5.1 化工玻璃钢常用热固性树脂的耐蚀特性153

5.5.2 玻璃钢的耐蚀特性155

5.5.3 玻璃钢设备的结构设计特点156

5.6 混凝土的耐蚀性159

5.6.1 混凝土中的硅酸盐水泥组分的腐蚀159

5.6.2 钢筋混凝土的防腐蚀设计特点161

第6章 防腐方法164

6.1 电化学保护164

6.1.1 阴极保护164

6.1.2 阳极保护169

6.2 衬里172

6.2.1 砖板衬里172

6.2.2 玻璃钢衬里175

6.2.3 橡胶衬里176

6.2.4 化工搪瓷179

6.3 涂层和镀层181

6.3.1 涂料覆盖层181

6.3.2 金属镀层183

6.3.3 复合钢板185

6.4 防腐蚀结构设计185

6.4.1 连接185

6.4.2 设备壳体与接管188

6.4.3 容器附件与管道189

6.5 介质处理193

6.5.1 缓蚀剂的种类与缓蚀机理193

6.5.2 缓蚀剂的应用195

6.5.3 去除介质中的腐蚀因素196

6.6 结构材料选择原则196

6.6.1 使用性能原则197

6.6.2 加工工艺性能原则198

6.6.3 经济性原则198

第7章 典型化工装置的腐蚀与防护分析199

7.1 氯碱生产装置199

7.1.1 介质的腐蚀特性199

7.1.2 典型装置腐蚀与防护202

7.2 尿素生产装置204

7.2.1 介质的腐蚀特性204

7.2.2 典型装置腐蚀与防护205

7.3 硫酸生产装置210

7.3.1 硫酸的腐蚀特性211

7.3.2 典型装置的腐蚀与防护213

7.4 磷酸生产装置217

7.4.1 介质的腐蚀特性218

7.4.2 典型装置腐蚀与防护219

第8章 典型石油工业装置的腐蚀与防护225

8.1 钻井工程装置225

8.1.1 介质的腐蚀特性225

8.1.2 主要腐蚀形式226

8.1.3 防腐蚀方法228

8.2 采油和集输装置229

8.2.1 主要腐蚀形式229

8.2.2 防腐蚀方法231

8.3 特殊油气田生产装置233

8.3.1 酸性油气田的腐蚀与防护233

8.3.2 海洋及滩涂油气田的腐蚀与防护236

8.4 炼油装置240

8.4.1 介质的腐蚀特性241

8.4.2 主要腐蚀形式243

8.4.3 防腐蚀方法245

8.4.4 典型设备防腐蚀分析246

第9章 腐蚀监控与分析250

9.1 工业腐蚀监测技术250

9.1.1 表观检查法250

9.1.2 挂片法251

9.1.3 探针法252

9.1.4 腐蚀裕量监测255

9.2 无损检测技术256

9.2.1 渗透检测法256

9.2.2 声技术256

9.2.3 光技术257

9.2.4 电磁技术258

9.2.5 放射照相技术258

9.3 腐蚀监测方法选择与计算机应用259

9.3.1 腐蚀监测方法的选择259

9.3.2 腐蚀监测中的计算机应用261

9.4 腐蚀数据库与专家系统及物联网技术264

9.4.1 腐蚀数据库264

9.4.2 腐蚀专家系统266

9.4.3 物联网技术267

9.5 腐蚀失效分析基本过程268

附录270

参考文献285