内容简介
《腐蚀测试技术》共七章,第一章为绪论,介绍了腐蚀基本概念、腐蚀测试体系设计、腐蚀环境模拟以及常用的腐蚀测试相关仪器设备;第二章和第三章分别从热力学和动力学两方面介绍了电化学腐蚀基础理论;第四章主要从稳态测量和暂态测量两方面讨论了电化学测试技术基本原理;第五章主要围绕电化学阻抗的原理及其在腐蚀科学研究中的应用展开;第六章包括电化学噪声、微区电化学扫描探针技术、丝束电极、扫描电化学显微镜等可用于局部腐蚀测试的电化学技术;第七章从基础腐蚀实验、微区腐蚀测试实验、腐蚀控制实验和综合性研究实验四个部分总结了50个腐蚀测试实验。
本书适合作为高等院校金属腐蚀与防护、材料科学与工程、化学工程与技术、海洋科学与工程等相关专业课程的本科生和研究生的理论和实验教材,也能供从事腐蚀防护研究的相关科学和技术人员使用。
目录
第一章 绪论
1.1 腐蚀基本概念
1.2 腐蚀测试体系设计
1.3 腐蚀环境模拟
1.4 常用的腐蚀测试相关仪器设备
1.4.1 电化学工作站
1.4.2 表面形貌和组分结构分析
思考题
第二章 电化学腐蚀热力学
2.1 电化学腐蚀基本概念
2.2 电极电位
2.2.1 界面双电层
2.2.2 电极电位的产生
2.2.3 电极电位的测量
2.2.4 平衡电极电位与标准电极电位
2.2.5 非平衡电极电位
2.3 电化学腐蚀与腐蚀原电池
2.4 电化学腐蚀倾向的判断
2.5 电位E-pH图
2.5.1 电位E-pH图定义
2.5.2 平衡电极电位E和溶液pH关系
2.5.3 E-pH图的绘制
2.5.4 E-pH图的应用
思考题
第三章 电化学腐蚀动力学
3.1 极化
3.2 极化的原因及类型
3.3 电化学极化
3.4 浓差极化
3.5 电阻极化
3.6 电化学动力学方程——Butler-Volmer方程
3.6.1 平衡电极极化动力学过程
3.6.2 稳态极化时的动力学方程
3.6.3 浓差极化的动力学方程
3.7 共轭体系动力学方程
3.7.1 共轭体系的基本概念
3.7.2 活化极化控制的腐蚀体系动力学方程
3.7.3 扩散控制的腐蚀体系动力学方程
3.7.4 同时受活化和扩散控制的腐蚀体系动力学方程
3.7.5 活化极化控制的腐蚀体系的极化公式
3.8 理想极化曲线与实测极化曲线
3.9 极化图及其应用
思考题
第四章 电化学测试技术基本原理
4.1 稳态电化学测量
4.1.1 稳态与稳态极化
4.1.2 稳态极化曲线的测量
4.1.3 阶梯法和慢扫描法
4.1.4 强制对流技术
4.1.5 稳态极化曲线在腐蚀电化学中的应用
4.2 暂态电化学测量
4.2.1 暂态与暂态电流
4.2.2 非稳态扩散
4.2.3 电化学等效电路
4.2.4 暂态的研究方法
4.2.5 控制电流暂态法——电流阶跃法
4.2.6 电位阶跃法
4.2.7 计时库仑法
4.2.8 电量阶跃法
思考题
第五章 电化学阻抗
5.1 有关复数和电工学知识
5.1.1 复数的概念
5.1.2 复数表示法
5.1.3 复数的运算法则
5.1.4 正弦交流电的基本知识
5.1.5 正弦交流电流经过各元件时电流与电压的关系
5.1.6 复阻抗的概念
5.2 电极体系等效电路
5.3 理想极化电极的电化学阻抗谱
5.4 溶液电阻可忽略时,电化学极化控制的电化学阻抗谱
5.5 溶液电阻不可忽略时,电化学极化的电极电化学阻抗谱
5.6 电化学阻抗谱的时间常数
5.7 电化学极化和浓差极化同时存在的电极电化学阻抗谱
5.8 阻抗谱中的半圆旋转现象
5.9 含有吸附性物质的阻抗体系电化学阻抗谱
5.10 电化学阻抗测量实验注意点和电化学阻抗谱分析思路
5.10.1 电化学阻抗测量实验注意点
5.10.2 电化学阻抗谱分析思路
5.11 电化学阻抗在金属腐蚀研究中的应用
5.11.1 金属腐蚀行为
5.11.2 缓蚀剂缓蚀行为
5.11.3 有机涂层
思考题
第六章 局部腐蚀电化学测试技术
6.1 电化学噪声
6.1.1 电化学噪声定义
6.1.2 电化学噪声分类
6.1.3 电化学噪声测定
6.1.4 电化学噪声的分析
6.1.5 电化学噪声技术应用
6.2 微区电化学扫描探针技术
6.2.1 扫描振动参比电极技术(SVET)
6.2.2 扫描开尔文(Kelvin)探针(SKP)
6.2.3 局部电化学阻抗谱(LEIS)
6.3 丝束电极
6.4 扫描电化学显微镜
6.4.1 SECM工作原理
6.4.2 SECM在腐蚀研究中的应用
思考题
第七章 腐蚀测试技术实验案例
7.1 基础腐蚀实验
实验一 腐蚀失重法测定腐蚀速率
实验二 电阻法测定金属腐蚀速率
实验三 电化学腐蚀体系开路电位(自腐蚀电位)测试
实验四 电化学阻抗测试
实验五 动电位极化曲线测量
实验六 钝性金属钝化性能和参数电化学测试
实验七 线性极化电阻测试
实验八 不锈钢点蚀测试和评价
实验九 不锈钢晶间腐蚀实验
实验十 碳钢应力腐蚀开裂测试
实验十一 金属缝隙腐蚀测试
实验十二 金属电偶腐蚀测试
实验十三 金属腐蚀疲劳实验
实验十四 中性盐雾腐蚀加速实验
实验十五 乙酸盐雾加速腐蚀实验
实验十六 渗氢实验
实验十七 微生物腐蚀测试
实验十八 机械应力和物理缝隙耦合作用下金属腐蚀测试
实验十九 微生物、应力耦合腐蚀实验
实验二十 微生物、缝隙耦合腐蚀实验
实验二十一 电化学噪声测试
实验二十二 低温高压深海腐蚀模拟实验
7.2 微区腐蚀测试实验
实验二十三 基于微区扫描振动参比电极技术的局部腐蚀测试
实验二十四 扫描电化学显微镜测试
实验二十五 丝束电极局部腐蚀测试
实验二十六 金属材料去除腐蚀产物后的三维形貌测试
实验二十七 金属材料