内容简介

材料环境学是研究材料与环境之间相互作用的一门科学，近年来越来越受到材料领域科技工作者的重视。本书是在作者多年教学经验的基础上据讲义编写而成的，共分8章：第1章为绪论，第2~3章介绍金属电化学腐蚀热力学和动力学，第4章介绍钝化现象，第5～7章介绍常见局部腐蚀、自然环境中材料腐蚀以及常见材料的耐蚀性，第8章对材料防护原理和方法进行介绍。为了培养学生分析和解决复杂工程问题的能力，本书不仅在原理讲解后添加了相应例题，而且在每章后均附有习题，以便加深对书中内容的理解。本书既可作为高等学校讲授材料腐蚀与防护的教材，也可作为相关专业研究生和教师及工程技术人员的参考书。

前言概述

材料环境学是研究材料与环境之间相互作用的一门科学。国际标准化组织（ISO）对材料腐蚀的定义为：材料腐蚀是材料与其环境之间发生的物理化学性相互作用，其结果是使材料的性质发生变化，并往往导致材料或由它们构成其一部分的实用体系的机能损伤。由上述定义可见，材料腐蚀是源于材料与其存在的环境的相互作用，材料环境学是材料腐蚀与防护科学的拓宽和延伸。本书是武汉科技大学材料与冶金学院金属材料工程专业本科生必修课教材，是材料化学专业、材料物理专业本科生选修课教材。它是为适应学科、专业结构调整及培养全面型高素质应用型人才的需要，基于多年教学经验，在武汉科技大学内部讲义《材料腐蚀与防护》的基础上编著而成。本书共分8章：第1章为绪论；第2~3章介绍金属电化学腐蚀热力学和动力学；第4章介绍钝化现象；第5～7章介绍常见局部腐蚀、自然环境中材料腐蚀以及常见材料的耐蚀性；第8章对材料防护原理和方法进行介绍。本书在编写过程中注重理论与应用的统一性，力求反映出近年来在腐蚀理论与耐蚀材料方面的新进展。另外，为了培养学生分析和解决复杂工程问题的能力，不仅在原理讲解后添加了相应例题，而且在每章后均附有习题，以便加深对书中内容的理解，达到举一反三的目的。本书既可作为高等学校讲授材料腐蚀与防护的教材，也可作为相关专业研究生和教师及工程技术人员的参考书。本书由武汉科技大学材料与冶金学院黄峰（第1～4章）、胡骞（第5、6、8章）、刘静（第7章）编著，全书由黄峰统稿。本书在编著过程中，参考了国内外的有关著作、资料及相关教材，并从中汲取了许多好的素材（均列为参考文献），以使本书的内容更加充实和完善，在此向文献的作者表示深深的谢意。由于我们水平所限，经验不足，书中难免存在疏漏及不妥之处，敬请读者给予批评指正，以便日后完善、修订。

作者介绍

黄峰，女，武汉科技大学，教授，1992年毕业于原华中理工大学应用化学系，主要从事金属材料腐蚀与防护、材料电化学等方面的教学与科研。

目录

1绪论
1.1什么是材料环境学
1.2材料环境学在发展国民经济中的意义
1.2.1腐蚀造成重大经济损失
1.2.2腐蚀引起灾难性事故
1.2.3腐蚀阻碍了科学技术发展
1.3材料环境学的发展历程
1.4材料环境学的分类
1.4.1按照腐蚀机理分类
1.4.2按照腐蚀形态分类
1.5金属腐蚀速率的表示方法
1.5.1腐蚀速率的质量指标
1.5.2腐蚀速率的深度指标
1.5.3腐蚀速率的电流指标
1.5.4力学性能指标
1.5.5电阻性能指标
1.6材料环境学的主要内容
习题
2电化学腐蚀热力学
2.1有关电化学的基本概念
2.1.1两类导体
2.1.2两类电化学装置
2.1.3正、负极，阴、阳极的规定
2.2电极体系
2.3电极的类型
2.3.1可逆电极体系
2.3.2不可逆电极体系
2.4电极电位
2.4.1电化学位
2.4.2相间电位
2.4.3电极电位的形成
2.4.4绝对电极电位和相对电极电位
2.4.5平衡电极电位和能斯特方程
2.5金属在介质中的腐蚀倾向
2.5.1金属腐蚀倾向的热力学判据
2.5.2电化学腐蚀倾向的判断
2.6电位pH图及其在腐蚀研究中的应用
2.6.1电位pH图简介
2.6.2电位pH图的绘制
2.6.3电位pH图的应用
2.6.4应用电位pH图的局限性
2.7腐蚀原电池
2.7.1腐蚀电池
2.7.2金属腐蚀的电化学历程
2.7.3腐蚀电池的类型
习题
3金属电化学腐蚀过程动力学
3.1电极的极化现象
3.1.1电极的极化
3.1.2电极极化的原因及类型
3.1.3极化表征及其测量
3.2单电极电化学极化的动力学公式
3.2.1巴特勒沃尔默(ButlerVolmer)方程
3.2.2稳态极化时的动力学方程
3.3浓差极化动力学公式
3.3.1理想情况下的稳态扩散过程
3.3.2浓差极化公式及极化曲线
3.3.3浓差极化与电化学极化混合控制
3.4共轭体系与腐蚀电位
3.5腐蚀金属电极的极化行为
3.5.1活化极化控制的腐蚀体系的极化行为
3.5.2阴极过程由浓差极化控制时腐蚀金属电极的极化
3.6伊文思极化图及其应用
3.6.1伊文思腐蚀极化图
3.6.2伊文思腐蚀极化图的应用
3.7电化学腐蚀的阴极过程
3.7.1概述
3.7.2析氢腐蚀
3.7.3吸氧腐蚀
3.7.4析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
习题
4金属的钝化
4.1金属的钝化现象
4.1.1钝化导致的变化
4.1.2钝化的两种方式
4.1.3钝化的定义
4.1.4钝化的实际意义
4.2钝化的特性曲线
4.2.1金属钝化的阳极极化曲线
4.2.2弗拉德（Flade）电位与金属钝态的稳定性
4.2.3腐蚀金属的自钝化
4.3金属钝化理论
4.3.1成相膜理论
4.3.2吸附理论
4.4影响金属钝化的因素
4.4.1金属及合金成分的影响
4.4.2钝化剂的性质、浓度影响
4.4.3活性离子对钝化膜的破坏作用
4.4.4介质温度的影响
习题
5典型局部腐蚀
5.1电偶腐蚀
5.1.1电偶腐蚀定义
5.1.2电偶腐蚀原理
5.1.3影响电偶腐蚀的因素
5.1.4防止电偶腐蚀的措施
5.2点腐蚀
5.2.1概述
5.2.2点蚀发生的机理
5.2.3影响点蚀的因素
5.2.4点蚀的控制
5.3缝隙腐蚀
5.3.1概述
5.3.2缝隙腐蚀的机理
5.3.3缝隙腐蚀的影响因素
5.3.4防止缝隙腐蚀的措施
5.4晶间腐蚀
5.4.1概述
5.4.2晶间腐蚀的机理
5.4.3晶间腐蚀的影响因素
5.4.4防止晶间腐蚀的措施
5.5选择性腐蚀
5.5.1组织选择性腐蚀
5.5.2成分选择性腐蚀
5.5.3选择性腐蚀的影响因素与控制措施
5.6应力腐蚀
5.6.1应力腐蚀定义
5.6.2应力腐蚀发生的条件
5.6.3应力腐蚀特征
5.6.4应力腐蚀机理
5.6.5影响应力腐蚀的因素
5.6.6防止应力腐蚀的措施
5.7腐蚀疲劳
5.7.1概述
5.7.2腐蚀疲劳机理
5.7.3影响腐蚀疲劳的因素
5.7.4防止腐蚀疲劳的措施
5.8磨损腐蚀
5.8.1概述
5.8.2几种磨损腐蚀的形式
5.8.3磨蚀的主要影响因素
5.8.4磨损腐蚀的控制
5.9金属的氢损伤
5.9.1概述
5.9.2氢损伤机理
5.9.3影响氢损伤的因素
5.9.4氢损伤的控制措施
习题