目錄
前言
第1章 材料腐蝕與防護學科概況 1
1.1 材料腐蝕與防護學科國際背景 1
1.2 材料腐蝕與防護學科國內概況 5
1.3 材料腐蝕與防護學科研究發(fā)展方向 7
1.4 材料腐蝕與防護學科應用技術發(fā)展方向 10
1.5 結語 12
第2章 土壤與土壤腐蝕 13
2.1 土壤成因學說與特征 13
2.1.1 土壤成因學說 14
2.1.2 土壤的基本特征 15
2.2 土壤的類型與分布 16
2.2.1 土壤分類 16
2.2.2 土壤的水平分布 18
2.2.3 土壤的垂直分布 20
2.2.4 土壤類型舉例 20
2.3 材料土壤腐蝕 27
2.3.1 考古發(fā)掘對材料腐蝕科學的啟示 28
2.3.2 土壤中的鐵銹層 31
2.3.3 土壤腐蝕類型 34
2.4 材料土壤腐蝕研究概況 35
2.4.1 國外材料土壤腐蝕研究概況 35
2.4.2 國內材料土壤腐蝕研究概況 36
2.5 結語 39
第3章 土壤腐蝕電化學 40
3.1 土壤腐蝕電池與電極過程 40
3.1.1 土壤宏電池 40
3.1.2 土壤腐蝕微電池 43
3.1.3 土壤腐蝕電極過程 44
3.2 土壤腐蝕電化學熱力學 47
3.3 土壤腐蝕電化學動力學 48
3.3.1 土壤腐蝕電阻率及其分析 48
3.3.2 碳鋼在不同含水量大港鹽堿土中的腐蝕電化學行為 52
3.3.3 碳鋼在不同溫度大港鹽堿土中的腐蝕電化學行為 61
3.3.4 土壤腐蝕的金屬鈍化 66
3.4 土壤腐蝕微區(qū)電化學 69
3.4.1 掃描Kelvin參比電極技術 69
3.4.2 掃描振動電極技術 74
3.5 結語 76
第4章 土壤腐蝕演化的環(huán)境影響因素 77
4.1 土壤腐蝕演化規(guī)律試驗結果 77
4.2 土壤物理和化學環(huán)境對材料腐蝕演化的影響 79
4.2.1 土壤質地與結構 80
4.2.2 土壤的水、氣、熱狀況 83
4.2.3 含鹽度 85
4.2.4 土壤的酸堿度 87
4.2.5 氧化還原性 89
4.3 土壤生物環(huán)境對材料土壤腐蝕演化的影響 90
4.3.1 土壤生物的作用 90
4.3.2 土壤中微生物的種類和數(shù)量 91
4.3.3 土壤微生物腐蝕 93
4.4 碳鋼鹽堿土腐蝕及其影響因素 98
4.4.1 碳鋼在大港現(xiàn)場埋樣試驗中的腐蝕演化規(guī)律與形貌 98
4.4.2 碳鋼在室內大港土壤埋樣的腐蝕演化規(guī)律與形貌 100
4.5 結語 101
第5章 土壤腐蝕演化的材料影響因素 103
5.1 材料表面狀態(tài)對土壤腐蝕的影響 103
5.2 金屬土壤腐蝕的材料影響因素 104
5.2.1 低合金鋼成分組織結構因素對土壤的影響 104
5.2.2 其他金屬材料的土壤腐蝕 115
5.3 高分子材料土壤腐蝕的材料影響因素 119
5.3.1 高分子材料土壤腐蝕特性 119
5.3.2 線纜及護套材料土壤腐蝕規(guī)律 121
5.3.3 有機涂層土壤腐蝕規(guī)律 122
5.4 混凝土土壤腐蝕的材料影響因素 125
5.5 結語 126
第6章 土壤縫隙腐蝕演化與影響因素 128
6.1 縫隙腐蝕研究進展 128
6.1.1 縫隙腐蝕的基礎理論 128
6.1.2 縫隙腐蝕的影響因素 131
6.1.3 陰極保護條件下的土壤縫隙腐蝕 134
6.2 碳鋼土壤縫隙腐蝕現(xiàn)場試驗 135
6.3 碳鋼在庫爾勒土壤模擬溶液中的縫隙腐蝕試驗 136
6.4 陰極極化X70鋼在庫爾勒土壤模擬溶液中的縫隙腐蝕試驗 139
6.5 結語 147
第7章 土壤應力腐蝕演化與影響因素 149
7.1 土壤應力腐蝕研究進展 149
7.1.1 高pH-SCC土壤應力腐蝕 150
7.1.2 近中性pH-SCC土壤應力腐蝕 151
7.1.3 應力腐蝕的非穩(wěn)態(tài)電化學機理 152
7.1.4 土壤應力腐蝕的影響因素 153
7.2 管線鋼土壤應力腐蝕現(xiàn)場試驗 155
7.3 土壤環(huán)境應力腐蝕實驗室研究 158
7.3.1 實驗室模擬試驗 158
7.3.2 非穩(wěn)態(tài)電化學理論及應用 160
7.4 土壤環(huán)境應力腐蝕壽命預測模型 164
7.5 結語 167
第8章 土壤雜散電流腐蝕演化與影響因素 169
8.1 土壤雜散電流腐蝕研究進展 169
8.1.1 直流雜散電流腐蝕 169
8.1.2 交流雜散電流腐蝕 171
8.2 雜散電流腐蝕現(xiàn)場試驗 173
8.2.1 直流電流密度對銅在寶雞土壤中腐蝕行為的影響 173
8.2.2 交流電流密度對Cu在北京土壤中腐蝕行為的影響 174
8.2.3 交流電流密度對碳鋼在北京土壤中腐蝕行為的影響 177
8.3 雜散電流腐蝕室內模擬試驗 179
8.3.1 交流電對X80鋼在NaCl溶液中腐蝕速率的影響 179
8.3.2 交流電對X80鋼在NaHCO3溶液中腐蝕速率的影響 180
8.3.3 交流電對X80鋼在NS4溶液中腐蝕行為的影響 181
8.3.4 交流電對X80鋼在0.5mol/L Na2CO3 1mol/L NaHCO3中腐蝕行為的影響 183
8.4 交流雜散電流對應力腐蝕的影響 185
8.4.1 交流電對X80鋼在NS4溶液中SCC行為的影響 185
8.4.2 交流電對X80鋼在高pH土壤模擬溶液中SCC行為的影響 187
8.5 結語 192
第9章 土壤環(huán)境腐蝕性的野外試驗評價 193
9.1 傳統(tǒng)現(xiàn)場埋樣的土壤腐蝕試驗 193
9.2 土壤腐蝕的環(huán)境單因素評價方法 195
9.2.1 土壤電阻率評價 195
9.2.2 土壤含水量評價 197
9.2.3 土壤含氣量評價 198
9.2.4 土壤酸堿度評價 198
9.2.5 土壤含鹽量評價 199
9.2.6 土壤氧化還原電位和鋼鐵對地電位評價 200
9.3 土壤腐蝕的環(huán)境多因素評價方法 201
9.3.1 德國DIN 50929方法 202
9.3.2 美國ANSI A21.5評價法 202
9.3.3 國內土壤腐蝕性評價方法 203
9.4 土壤腐蝕性八因素評價法 204
9.4.1 土壤腐蝕性影響因素聚類分析 204
9.4.2 埋地鋼質管道環(huán)境腐蝕性八因素評價方法的建立 213
9.4.3 庫爾勒和鷹潭土壤腐蝕性評價 214
9.5 結語 218
第10章 土壤腐蝕室內試驗與評價 219
10.1 常用的土壤腐蝕室內試驗 219
10.1.1 土壤腐蝕室內埋設試驗 219
10.1.2 土壤腐蝕室內加速試驗 220
10.2 土壤腐蝕室內電化學試驗 224
10.2.1 土壤腐蝕室內埋樣試驗與結果 224
10.2.2 濃度加速土壤腐蝕的電化學試驗 228
10.2.3 溫度加速土壤腐蝕的電化學試驗 233
10.3 土壤腐蝕分級分類室內評價方法 237
10.4 材料土壤腐蝕微區(qū)電化學評價 240
10.5 結語 244
第11章 土壤腐蝕室內模擬加速試驗及相關性 245
11.1 土壤腐蝕模擬加速試驗箱 245
11.2 加速條件下Q235鋼的腐蝕動力學規(guī)律 247
11.3 加速試驗中的氧化還原電位Eh及腐蝕電位Ecorr 250
11.3.1 恒溫恒含水量加速試驗 252
11.3.2 恒溫變含水量加速試驗 254
11.3.3 變溫恒含水量加速試驗 254
11.4 土壤腐蝕加速試驗的相關性 261
11.4.1 模擬加速試驗的加速比 261
11.4.2 模擬加速試驗的動力學相關性 263
11.5 結語 265
第12章 土壤腐蝕大數(shù)據(jù)監(jiān)測與評估 267
12.1 環(huán)境腐蝕大數(shù)據(jù)技術 268
12.2 大氣腐蝕監(jiān)測結果與分析 268
12.3 土壤腐蝕監(jiān)測結果與分析 274
12.4 土壤腐蝕數(shù)據(jù)挖掘 278
12.5 結語 285
參考文獻 287
索引 293
后記 295