腐蝕測試技術

第一章緒論001
1.1腐蝕基本概念002
1.2腐蝕測試體系設計003
1.3腐蝕環(huán)境模擬004
1.4常用的腐蝕測試相關儀器設備006
1.4.1電化學工作站006
1.4.2表面形貌和組分結構分析008
思考題010
第二章電化學腐蝕熱力學011
2.1電化學腐蝕基本概念012
2.2電極電位013
2.2.1界面雙電層013
2.2.2電極電位的產生018
2.2.3電極電位的測量019
2.2.4平衡電極電位與標準電極電位020
2.2.5非平衡電極電位022
2.3電化學腐蝕與腐蝕原電池023
2.4電化學腐蝕傾向的判斷025
2.5電位E-pH圖026
2.5.1電位E-pH圖定義026
2.5.2平衡電極電位E和溶液pH關系026
2.5.3E-pH圖的繪制028
2.5.4E-pH圖的應用028
思考題030
第三章電化學腐蝕動力學031
3.1極化032
3.2極化的原因及類型033
3.3電化學極化035
3.4濃差極化035
3.5電阻極化036
3.6電化學動力學方程——Butler-Volmer方程036
3.6.1平衡電極極化動力學過程036
3.6.2穩(wěn)態(tài)極化時的動力學方程039
3.6.3濃差極化的動力學方程040
3.7共軛體系動力學方程042
3.7.1共軛體系的基本概念042
3.7.2活化極化控制的腐蝕體系動力學方程044
3.7.3擴散控制的腐蝕體系動力學方程046
3.7.4同時受活化和擴散控制的腐蝕體系動力學方程046
3.7.5活化極化控制的腐蝕體系的極化公式047
3.8理想極化曲線與實測極化曲線049
3.9極化圖及其應用050
思考題052
第四章電化學測試技術基本原理053
4.1穩(wěn)態(tài)電化學測量054
4.1.1穩(wěn)態(tài)與穩(wěn)態(tài)極化054
4.1.2穩(wěn)態(tài)極化曲線的測量057
4.1.3階梯法和慢掃描法058
4.1.4強制對流技術061
4.1.5穩(wěn)態(tài)極化曲線在腐蝕電化學中的應用065
4.2暫態(tài)電化學測量068
4.2.1暫態(tài)與暫態(tài)電流068
4.2.2非穩(wěn)態(tài)擴散069
4.2.3電化學等效電路072
4.2.4暫態(tài)的研究方法075
4.2.5控制電流暫態(tài)法——電流階躍法075
4.2.6電位階躍法084
4.2.7計時庫侖法089
4.2.8電量階躍法092
思考題093
第五章電化學阻抗094
5.1有關復數(shù)和電工學知識096
5.1.1復數(shù)的概念096
5.1.2復數(shù)表示法097
5.1.3復數(shù)的運算法則097
5.1.4正弦交流電的基本知識097
5.1.5正弦交流電流經過各元件時電流與電壓的關系099
5.1.6復阻抗的概念100
5.2電極體系等效電路101
5.3理想極化電極的電化學阻抗譜101
5.4溶液電阻可忽略時，電化學極化控制的電化學阻抗譜103
5.5溶液電阻不可忽略時，電化學極化的電極電化學阻抗譜105
5.6電化學阻抗譜的時間常數(shù)108
5.7電化學極化和濃差極化同時存在的電極電化學阻抗譜108
5.8阻抗譜中的半圓旋轉現(xiàn)象113
5.9含有吸附性物質的阻抗體系電化學阻抗譜115
5.10電化學阻抗測量實驗注意點和電化學阻抗譜分析思路117
5.10.1電化學阻抗測量實驗注意點117
5.10.2電化學阻抗譜分析思路118
5.11電化學阻抗在金屬腐蝕研究中的應用119
5.11.1金屬腐蝕行為119
5.11.2緩蝕劑緩蝕行為122
5.11.3有機涂層124
思考題127
第六章局部腐蝕電化學測試技術128
6.1電化學噪聲129
6.1.1電化學噪聲定義129
6.1.2電化學噪聲分類130
6.1.3電化學噪聲測定131
6.1.4電化學噪聲的分析132
6.1.5電化學噪聲技術應用143
6.2微區(qū)電化學掃描探針技術145
6.2.1掃描振動參比電極技術（SVET）146
6.2.2掃描開爾文（Kelvin）探針(SKP)147
6.2.3局部電化學阻抗譜(LEIS)148
6.3絲束電極149
6.4掃描電化學顯微鏡151
6.4.1SECM工作原理152
6.4.2SECM在腐蝕研究中的應用153
思考題153
第七章腐蝕測試技術實驗案例154
7.1基礎腐蝕實驗155
實驗一腐蝕失重法測定腐蝕速率155
實驗二電阻法測定金屬腐蝕速率158
實驗三電化學腐蝕體系開路電位（自腐蝕電位）測試160
實驗四電化學阻抗測試162
實驗五動電位極化曲線測量164
實驗六鈍性金屬鈍化性能和參數(shù)電化學測試167
實驗七線性極化電阻測試169
實驗八不銹鋼點蝕測試和評價172
實驗九不銹鋼晶間腐蝕實驗175
實驗十碳鋼應力腐蝕開裂測試178
實驗十一金屬縫隙腐蝕測試181
實驗十二金屬電偶腐蝕測試183
實驗十三金屬腐蝕疲勞實驗186
實驗十四中性鹽霧腐蝕加速實驗189
實驗十五乙酸鹽霧加速腐蝕實驗192
實驗十六滲氫實驗194
實驗十七微生物腐蝕測試195
實驗十八機械應力和物理縫隙耦合作用下金屬腐蝕測試199
實驗十九微生物、應力耦合腐蝕實驗202
實驗二十微生物、縫隙耦合腐蝕實驗205
實驗二十一電化學噪聲測試209
實驗二十二低溫高壓深海腐蝕模擬實驗210
7.2微區(qū)腐蝕測試實驗213
實驗二十三基于微區(qū)掃描振動參比電極技術的局部腐蝕測試213
實驗二十四掃描電化學顯微鏡測試215
實驗二十五絲束電極局部腐蝕測試218
實驗二十六金屬材料去除腐蝕產物后的三維形貌測試220
實驗二十七金屬材料腐蝕產物形貌掃描電鏡觀察和EDS能譜分析222
實驗二十八基于電化學原子力顯微鏡金屬材料腐蝕測試225
7.3腐蝕控制實驗228
實驗二十九外加電流陰極保護實驗228
實驗三十犧牲陽極的陰極保護實驗231
實驗三十一陽極保護實驗235
實驗三十二緩蝕劑緩蝕性能評價測試238
實驗三十三緩蝕殺菌劑抗微生物腐蝕測試242
實驗三十四緩蝕劑抗金屬點蝕行為測試245
實驗三十五鋼鐵的磷化處理實驗247
實驗三十六鋁合金陽極氧化實驗250
實驗三十七鋁合金微弧氧化實驗253
實驗三十八鋼鐵表面電鍍鋅實驗257
實驗三十九鋼鐵材料表面熱浸鍍鋅實驗260
實驗四十鋼鐵材料表面化學鍍鎳實驗263
實驗四十一有機涂層的制備和涂覆實驗267
實驗四十二有機涂層防護性能綜合性測試271
實驗四十三涂層下絲狀腐蝕測試275
實驗四十四涂層陰極剝離實驗278
實驗四十五有機涂層附著力測試281
實驗四十六耐蝕金屬材料耐蝕性能綜合評價測試284
7.4綜合性研究實驗291
實驗四十七海洋腐蝕及海洋設施的防護實驗291
實驗四十八混凝土中鋼筋腐蝕的檢測與防護實驗295
實驗四十九大氣環(huán)境中金屬材料腐蝕綜合實驗302
實驗五十土壤環(huán)境中金屬材料腐蝕綜合實驗306
附錄312
附錄一常見物理量和單位312
附錄二均勻腐蝕的十級標準313
附錄三常用參比電極在25℃時相對標準氫電極的電位313
附錄四線性極化技術中的B值313
附錄五清除金屬腐蝕產物的化學方法313
參考文獻315