腐蝕電化學(王鳳平)（第二版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《腐蝕電化學(第二版)》以金屬材料的電化學腐蝕與防護為主要內容，共分為三篇：第一篇講述腐蝕電化學原理，內容包括：金屬腐蝕的基本概念、腐蝕過程熱力學、電化學腐蝕動力學、電化學腐蝕的陰極過程、金屬的鈍化、金屬的局部腐蝕、金屬在自然環境中的腐蝕等；第二篇主要介紹腐蝕電化學測試方法，主要內容包括：腐蝕電化學測量基礎、穩態極化麯綫測量及電化學阻抗譜方法等。第三篇為腐蝕電化學原理的應用，即材料保護技術，主要介紹緩蝕劑的腐蝕電化學、金屬的電化學保護、電鍍等。同時每章後所附的“科學視野”和“科學傢簡介”擴大瞭讀者的知識麵增加瞭閱讀本書的趣味性。
　　《腐蝕電化學(第二版)》可作為高等院校應用化學、材料學等專業《腐蝕電化學》或《金屬腐蝕與防護》課程的教材，也可作為高等學校化工、機械、冶金方麵有關專業開設相關課程的參考書，也可供有關專業的研究生或工程技術人員參考。

作者簡介

王鳳平，遼寜師範大學化學化工學院，教授，遼寜師範大學化學化工學院教授，碩士生導師。 遼寜省高校"分子與功能材料"重點實驗室成員;遼寜省高等學校創新團隊(功能分子和材料設計模擬研製)成員;《The Open Corrosion Journal》期刊編委會成員(Editorial Board Member)；大連市化學化工學會理事。

目錄

緒論1
0.1材料的分類1
0.2金屬腐蝕與社會發展2
0.3腐蝕電化學科學發展簡史3
【科學視野】金屬腐蝕與化學的關係5
【科學傢簡介】榮獲2016年度諾貝爾化學奬科學傢7
第一篇腐蝕電化學原理
第1章金屬腐蝕的基本概念10
1.1金屬腐蝕的定義10
1.2金屬腐蝕的分類10
1.2.1按腐蝕機理分類10
1.2.2按腐蝕溫度分類12
1.2.3按腐蝕環境分類12
1.2.4按腐蝕的破壞形式分類12
1.3金屬腐蝕速率的錶示法12
1.3.1重量法13
1.3.2深度法13
1.3.3電流密度指標14
1.4金屬耐蝕性評定15
【科學視野】世界腐蝕日倡議：關注腐蝕，保護人類傢園16
【科學傢簡介】傑齣的腐蝕科學傢：赫伯特·尤利格17
思考練習題17
第2章腐蝕過程熱力學19
2.1腐蝕原電池的概念19
2.1.1腐蝕電池及其工作曆程19
2.1.2腐蝕電池的類型20
2.1.3電化學腐蝕的次生過程22
2.2平衡電極電位和非平衡電極電位23
2.2.1電極電位産生的原因23
2.2.2平衡電極電位23
2.2.3非平衡電位24
2.3金屬電化學腐蝕傾嚮的判斷26
2.4電位-pH圖27
2.4.1H2O的電位-pH圖27
2.4.2Fe的電位-pH圖的原理28
2.4.3Fe-H2O體係電位-pH圖的繪製29
2.4.4Fe-H2O體係電位-pH圖在腐蝕控製中的應用31
2.4.5理論電位-pH圖的局限性32
【科學視野】國際腐蝕大會33
【科學傢簡介】傑齣的電化學傢和腐蝕科學傢M.布拜35
思考練習題37
第3章電化學腐蝕動力學39
3.1電化學反應速率39
3.1.1電極過程39
3.1.2電極反應速率40
3.1.3交換電流密度40
3.2極化作用42
3.2.1腐蝕電池的極化現象42
3.2.2極化原因及類型42
3.2.3過電位43
3.3單電極電化學極化方程式44
3.3.1改變電極電位對電化學步驟活化能的影響44
3.3.2單電極電化學極化方程式45
3.4濃差極化48
3.4.1液相傳質的三種方式48
3.4.2理想情況的穩態擴散過程50
3.4.3濃差極化公式與極化麯綫51
3.5電化學極化和濃差極化同時存在的極化麯綫52
3.6瓦格納混閤電位理論53
3.6.1共軛體係53
3.6.2腐蝕電位54
3.7活化極化控製的腐蝕體係55
3.7.1影響腐蝕速率的電化學參數55
3.7.2影響腐蝕電位的電化學參數57
3.8腐蝕金屬電極的極化行為57
3.8.1外加極化電流與腐蝕金屬電極的極化57
3.8.2腐蝕金屬電極極化麯綫方程式58
3.9極化麯綫61
3.9.1理想極化麯綫與實測極化麯綫62
3.9.2極化麯綫在腐蝕研究中的重要意義63
3.10測定金屬腐蝕速率的電化學方法63
3.10.1強極化區的Tafel直綫外推法63
3.10.2微極化區的綫性極化法64
3.10.3弱極化區的三點法65
3.11伊文斯腐蝕極化圖及應用67
3.11.1腐蝕極化圖的概念67
3.11.2腐蝕極化圖的應用68
【科學視野】能源、材料領域的電化學研究進展69
【科學傢簡介】國際著名電化學傢：阿倫.J.巴德70
思考練習題71
第4章電化學腐蝕的陰極過程73
4.1陰極去極化反應的幾種類型73
4.2析氫腐蝕74
4.2.1析氫腐蝕的必要條件74
4.2.2析氫腐蝕的基本步驟74
4.2.3析氫腐蝕的陰極極化麯綫與析氫過電位75
4.2.4析氫腐蝕的控製77
4.2.5減小析氫腐蝕的途徑79
4.3吸氧腐蝕79
4.3.1吸氧腐蝕的必要條件與特徵79
4.3.2氧去極化過程的基本步驟80
4.3.3氧還原過程中陰極極化麯綫82
4.3.4吸氧腐蝕的控製83
4.3.5影響吸氧腐蝕的因素85
4.3.6析氫腐蝕與吸氧腐蝕的簡單比較87
【科學視野】酸雨的危害87
【科學傢簡介】腐蝕科學的奠基人：U.R.伊文斯89
思考練習題90
第5章金屬的鈍化91
5.1金屬的鈍化現象91
5.1.1金屬鈍化的兩種方式——化學鈍化與電化學鈍化91
5.1.2金屬鈍化的陽極極化麯綫93
5.1.3金屬鈍態的穩定性——佛萊德電位94
5.2金屬的自鈍化96
5.3金屬鈍化理論98
5.3.1成相膜理論98
5.3.2吸附理論99
5.4影響金屬鈍化的因素101
5.4.1閤金成分的影響101
5.4.2鈍化介質的影響102
5.4.3溫度的影響103
5.5鈍化膜破壞引起的腐蝕103
5.5.1過鈍化103
5.5.2活性離子對鈍化膜的破壞104
【科學視野】不銹鋼的齣現105
【科學傢簡介】著名材料科學傢：李薰105
思考練習題107
第6章金屬的局部腐蝕108
6.1局部腐蝕概述108
6.2小孔腐蝕110
6.2.1孔蝕的概念110
6.2.2孔蝕發生的機理111
6.2.3孔蝕的影響因素113
6.2.4孔蝕的防護措施114
6.3縫隙腐蝕115
6.3.1縫隙腐蝕的概念115
6.3.2縫隙腐蝕機理116
6.3.3縫隙腐蝕與孔蝕的比較117
6.3.4縫隙腐蝕的影響因素117
6.3.5縫隙腐蝕的防護措施118
6.4電偶腐蝕119
6.4.1電偶腐蝕的概念119
6.4.2電偶腐蝕的原理119
6.4.3差數效應121
6.4.4電偶腐蝕的影響因素121
6.4.5控製電偶腐蝕的措施125
6.5晶間腐蝕125
6.5.1晶間腐蝕的形態及産生條件125
6.5.2晶間腐蝕機理126
6.5.3晶間腐蝕的防護措施128
【科學視野】拯救自由女神像128
【科學傢簡介】腐蝕專傢M.G.方坦納130
思考練習題131
第7章金屬在自然環境中的腐蝕133
7.1大氣腐蝕133
7.1.1大氣腐蝕的分類及特點134
7.1.2大氣腐蝕機理135
7.1.3大氣腐蝕的主要影響因素138
7.1.4防止大氣腐蝕的措施142
7.2海水腐蝕143
7.2.1海水腐蝕區域的劃分144
7.2.2海水的性質及對金屬腐蝕的影響145
7.2.3海水腐蝕的電化學特徵147
7.2.4海水腐蝕的防護措施148
7.3土壤腐蝕150
7.3.1土壤的組成和性質150
7.3.2土壤腐蝕的電化學特徵152
7.3.3土壤腐蝕常見的幾種形式153
7.3.4土壤腐蝕的防護技術156
7.4鋼筋混凝土腐蝕157
7.4.1鋼筋混凝土腐蝕機理157
7.4.2鋼筋混凝土結構的腐蝕防護159
【科學視野】中國工業與自然環境腐蝕調查160
【科學傢簡介】當代金屬腐蝕與防護專傢：柯偉院士163
思考練習題163
第二篇腐蝕電化學測試方法
第8章腐蝕電化學測量基礎166
8.1腐蝕電化學測量概述166
8.1.1腐蝕電化學測量的特點166
8.1.2腐蝕電化學研究方法的類型167
8.1.3腐蝕電化學研究方法發展167
8.2電極電位的測量168
8.2.1電位測量技術168
8.2.2腐蝕電化學測量係統的組成169
8.3電極係統170
8.3.1研究電極及其製備170
8.3.2輔助電極及其作用172
8.3.3參比電極172
8.3.4Ag/AgCl微參比電極174
8.4電解池及其應用175
8.4.1電解池材料175
8.4.2電解池的設計與應用176
8.4.3幾種常用的電解池178
8.5電化學測量儀器179
8.5.1恒電位儀工作原理179
8.5.2恒電位儀的電路組成180
8.5.3恒電位儀使用方法182
8.5.4電化學工作站簡介183
8.6電化學實驗前的準備184
8.6.1二次蒸餾水的製備184
8.6.2氫氣和氮氣的淨化185
8.6.3鍍鉑黑的方法186
【科學視野】石英晶體微天平及其在大氣腐蝕研究中的應用186
【科學傢簡介】中國最年輕的中科院院士：盧柯院士189
思考練習題190
第9章穩態極化麯綫測量192
9.1穩態192
9.1.1穩態的概念192
9.1.2穩態測量方法的特點193
9.2穩態極化麯綫測量193
9.2.1自變量控製方式193
9.2.2控製電流法和控製電位法的選擇194
9.2.3自變量的給定方式194
9.3慢掃描法測定穩態極化麯綫196
9.3.1動電位掃描法196
9.3.2綫性電流掃描法197
9.4穩態極化測量在腐蝕電化學研究中的應用197
9.4.1金屬腐蝕機理的研究197
9.4.2金屬腐蝕速度的極化測量198
9.4.3金屬局部腐蝕的研究——動電位法測定孔蝕特徵電位202
9.4.4金屬鈍態及其影響因素的研究203
【科學視野】電化學極化過程實驗數據處理分析的研究204
【科學傢簡介】燃料電池專傢：衣寶廉院士208
思考練習題210
第10章電化學阻抗譜方法211
10.1引言211
10.1.1阻抗的概念211
10.1.2交流阻抗的復數錶示212
10.1.3電化學阻抗譜的種類214
10.1.4電化學係統的等效電路214
10.1.5電化學交流阻抗法的特點216
10.2電化學控製引起的阻抗217
10.2.1電化學極化下交流阻抗法測定Rl、Rct和Cd217
10.2.2電荷傳遞控製的腐蝕體係220
10.3擴散控製引起的阻抗220
10.3.1交流電極化引起的錶麵濃度的波動220
10.3.2濃差極化時可逆電極反應的法拉第阻抗221
10.3.3濃差極化時腐蝕電極反應的法拉第阻抗222
10.4電化學阻抗的測量223
10.4.1電化學阻抗測試的特點223
10.4.2電化學阻抗的測試224
10.4.3頻率域的測量技術224
10.4.4時間域的測量技術225
10.5電化學阻抗譜的數據處理與解析226
【科學視野】電化學原位實驗技術228
【科學傢簡介】腐蝕電化學專傢：曹楚南院士230
思考練習題232
第三篇金屬的電化學防護技術
第11章緩蝕劑236
11.1概述236
11.1.1緩蝕劑的定義236
11.1.2緩蝕劑分子的結構特徵236
11.1.3緩蝕劑的技術特性237
11.2緩蝕劑的分類238
11.2.1按化學成分分類238
11.2.2按作用機理分類238
11.2.3按緩蝕劑所形成的保護膜特徵分類238
11.2.4按物理狀態分類239
11.2.5按用途分類240
11.3緩蝕劑的作用機理240
11.3.1緩蝕劑的電化學機理240
11.3.2緩蝕劑的物理化學機理242
11.3.3緩蝕劑的協同作用245
11.4緩蝕作用的影響因素246
11.4.1介質流速的影響246
11.4.2溫度的影響246
11.4.3緩蝕劑濃度的影響247
11.5緩蝕劑的測試評定及研究方法247
11.5.1實驗室中緩蝕劑性能測試247
11.5.2現場條件下緩蝕劑性能測試250
11.6緩蝕劑的應用252
11.6.1在石油與化學工業中的應用252
11.6.2在化學清洗中的應用253
11.6.3在冷卻水係統中的應用255
11.6.4在大氣腐蝕中的應用255
【科學視野】自組裝膜技術在金屬防腐蝕中的應用256
【科學傢簡介】海洋腐蝕權威：弗朗西斯.L.拉剋258
思考練習題260
第12章電化學保護法261
12.1陰極保護法261
12.1.1陰極保護的基本原理261
12.1.2陰極保護的基本控製參數263
12.1.3外加電流陰極保護法265
12.1.4犧牲陽極保護法271
12.1.5陰極保護的應用範圍273
12.2陽極保護法273
12.2.1陽極保護的基本原理274
12.2.2陽極保護的主要參數275
12.2.3陽極保護參數的測定280
12.2.4陽極保護應用及實例280
【科學視野】陰極保護也有一段奇特的曆史281
【科學傢簡介】金屬腐蝕和陰極保護專傢：哈維漢剋283
思考練習題284
第13章電鍍285
13.1電鍍概述285
13.1.1電鍍的定義285
13.1.2電鍍的目的285
13.1.3鍍層的分類285
13.1.4閤格鍍層的條件286
13.1.5電鍍液的組成及功能286
13.2電鍍的基本原理287
13.2.1電鍍的陰極過程——電沉積過程287
13.2.2電鍍的陽極過程289
13.2.3電流效率290
13.3影響電鍍質量的因素291
13.3.1電鍍溶液的影響291
13.3.2工藝因素的影響292
13.4電鍍液的性能293
13.4.1鍍液的均鍍能力和深鍍能力293
13.4.2電鍍時陰極上電流的分布294
13.4.3最佳電流密度及均鍍能力的測定方法296
13.4.4提高鍍液均鍍能力的機械措施297
13.5常用鍍層舉例298
13.5.1電鍍鋅298
13.5.2電鍍銅300
13.6電鍍工藝過程中的鍍前預處理和鍍後處理303
【科學視野】鮮花電鍍技術304
【科學傢簡介】電化學專傢：屠振密教授306
思考練習題307
附錄308
附錄1一些物理化學常數(IUPAC 1988推薦值)308
附錄2幾種氣體在水中的溶解度［在標準狀況下1cm3水中溶解氣體的體積(cm3)］308
附錄3甘汞電極相對標準氫電極的電極電位308
附錄4綫性極化技術中B的文獻值（摘錄）309
附錄5水的飽和蒸氣壓309
附錄6酸性溶液中的標準電極電位E�� (298K)310
附錄7堿性溶液中的標準電極電位E��(298K)312
附錄8清除各種金屬腐蝕産物的化學方法313
參考文獻314
主題索引315

前言/序言

本書的全部內容建立在三個重要的基礎上，第一，作者多年為應用化學專業本科生及研究生講授《金屬腐蝕與防護》、《金屬腐蝕與防護實驗》等必修課，積纍瞭豐富的教學經驗；第二，作者對現有金屬腐蝕與防護科學成就進行瞭整理與總結；第三，作者及同事多年從事金屬腐蝕與防護的研究，積纍瞭一些科研成果。所以，本書適閤從事金屬腐蝕與防護以及與此有關的本科生和研究生學習腐蝕電化學理論及其研究方法，並將這些理論應用於實際。
本書具有如下幾個特色。
(1)指導思想上
在選材和內容的編排上突齣電化學腐蝕理論，但任何理論的發展都與實踐緊密相連，離不開儀器的測試，所以本書不同於將金屬腐蝕與防護都麵麵俱到的《金屬腐蝕學》，而是將腐蝕電化學理論與腐蝕電化學測試緊密結閤起來。另一個特點是突齣瞭與腐蝕電化學知識有關的防護技術，旨在使讀者清楚如何利用學到的腐蝕電化學知識為工農業生産服務，培養讀者理論聯係實際的能力。同時在編寫中突齣物理概念，盡量避免煩瑣和不必要的數學推導，在保持全書係統和重點的前提下，充分考慮瞭相關知識的銜接和知識麵的拓寬，對一些次要和不相關的內容作瞭大量的刪減，使本教材既可以作為應用化學專業本科生的必修課程用書，也可以作為有關專業的研究生教學用書及相關人員的參考書。
(2)內容體係上
本書係統地、深入淺齣地論述瞭腐蝕電化學的基本原理、主要研究方法以及腐蝕電化學理論在工業中的主要應用，內容上專注於金屬的電化學腐蝕與防護，既考慮瞭腐蝕電化學的基礎知識與腐蝕電化學研究及測試的統一，也考慮瞭腐蝕電化學的理論與應用的統一。同時為擴大讀者的知識麵，增加本書的趣味性和可讀性，配閤主乾內容在“科學視野”部分精選瞭部分院士及專傢學者的一些最新研究成果、科學展望、學科發展、科普常識等內容。為幫助讀者樹立正確的科學觀，培養讀者的人文素質，在每章最後介紹本領域著名的科學傢業績，以科學傢事跡啓迪人生。
(3)編排順序上
全書以金屬材料的電化學腐蝕與防護為主要內容，分為三篇：第一篇為腐蝕電化學原理，主要講授金屬腐蝕的熱力學、金屬腐蝕的動力學、

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