本书是为涉海材料学专业而编写的教材，系统地介绍了海洋工程材料腐蚀与防护的基本理论及各类海洋材料的选取和设计原则。内容按照循序渐进、由浅入深的方式编写。首先，介绍金属腐蚀基本知识、电化学原理以及金属海洋腐蚀的电化学规律；其次，结合海洋环境特点系统而详细地阐述了材料在海洋环境中的腐蚀规律以及海洋腐蚀评定方法，此外，对海洋船舶与海洋工程用钢的选用规定与原则、海洋环境的生物污损与腐蚀也进行了详尽的叙述；再次，阐述了海洋材料的防护技术，主要涉及缓蚀技术与海洋防腐涂层防蚀原理、设计和实海经验；最后，介绍了非金属海洋材料与特种海洋材料，重点阐述深潜固体浮力材料、防海洋生物污损材料以及特种船舶涂料等。
样章试读
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前言
第1章 绪论 1
1.1 材料与海洋 1
1.2 海洋极端环境 1
1.3 海洋工程材料 3
1.3.1 海洋环境材料 3
1.3.2 海洋国防材料 4
1.3.3 海洋结构材料 4
1.3.4 海洋生物材料 5
1.4 海洋工程材料发展 5
第2章 金属电化学腐蚀原理 7
2.1 金属腐蚀的分类及破坏形式 7
2.1.1 金属腐蚀的分类 7
2.1.2 金属腐蚀的破坏形式 8
2.2 电化学腐蚀原理 9
2.2.1 腐蚀原电池 10
2.2.2 腐蚀电池的电极过程 11
2.2.3 腐蚀电池的类型 12
2.3 金属的电极电位 13
2.3.1 双电层理论 13
2.3.2 金属的标准电动序 16
2.4 电极的极化作用 16
2.4.1 电极的极化 17
2.4.2 产生电极极化的原因 18
2.4.3 极化曲线图 19
2.4.4 腐蚀体系的控制因素 20
2.5 电极的去极化作用 21
2.5.1 产生去极化作用的原因 22
2.5.2 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 22
2.6 金属的钝化 25
2.6.1 金属钝化的定义 25
2.6.2 引起金属钝化的因素 25
2.6.3 金属的钝化理论 26
2.7 金属腐蚀图(E-pH图) 27
2.8 影响金属电化学腐蚀的因素 29
2.8.1 内在因素的影响 29
2.8.2 外界因素的影响 30
2.9 海水腐蚀的电化学特征 33
2.9.1 海水的物理化学性质 33
2.9.2 海水腐蚀的电化学特征 34
2.10 防止海水腐蚀的措施 37
2.10.1 根据耐腐蚀性能和结构使用性能要求合理选材 37
2.10.2 阴极保护 37
2.10.3 表面覆盖层保护 38
第3章 海洋环境与海洋腐蚀 39
3.1 海洋腐蚀环境 39
3.1.1 海洋大气区 40
3.1.2 海洋飞溅区 43
3.1.3 海水潮差区 44
3.1.4 海水全浸区 45
3.1.5 海底泥土区 46
3.2 海洋腐蚀类型 47
3.2.1 均匀腐蚀 47
3.2.2 点蚀 48
3.2.3 缝隙腐蚀 48
3.2.4 湍流腐蚀 49
3.2.5 空泡腐蚀 49
3.2.6 电偶腐蚀 49
3.2.7 腐蚀疲劳 51
3.3 影响海洋腐蚀的环境因素 51
3.3.1 盐量(盐度) 51
3.3.2 电导率 53
3.3.3 溶解物质(氧、二氧化碳、碳酸盐) 53
3.3.4 pH 57
3.3.5 温度 57
3.3.6 流速和波浪 58
3.3.7 海生物 59
3.4 海水腐蚀试验评定方法 61
3.4.1 实海暴露试验 62
3.4.2 试验地点的选择 62
3.4.3 试验分类及试验装置 63
3.4.4 试样制备与试样固定 64
3.4.5 试验周期及试验前后试样的处理 65
3.4.6 试验结果的评定 66
3.4.7 流速试验 67
3.5 海水腐蚀、海生物污损与船舶营运经济性 72
3.5.1 船体表面粗糙度 72
3.5.2 船体表面粗糙度对船舶航速和功率消耗的影响 74
3.5.3 降低船体粗糙度和功率消耗的措施 75
第4章 金属材料在海洋环境中的腐蚀 76
4.1 碳钢、低合金钢在海洋环境中的腐蚀 76
4.1.1 碳钢、低合金钢在海洋大气区的腐蚀 76
4.1.2 碳钢、低合金钢在海洋飞溅区的腐蚀性能及其特征 90
4.1.3 碳钢、低合金钢在海水潮差区及全浸区的腐蚀 94
4.1.4 碳钢、低合金钢在海底泥土区的腐蚀 102
4.1.5 有关碳钢、低合金钢的海水局部腐蚀机理 103
4.2 铸铁在海洋环境中的腐蚀 108
4.2.1 概述 108
4.2.2 铸铁的组织及结晶特点 109
4.2.3 铸铁的腐蚀电位及其腐蚀形貌 111
4.2.4 石墨形态对铸铁腐蚀的影响 113
4.2.5 低合金化对铸铁腐蚀的影响 116
4.2.6 铸铁点蚀的化学电化学溶解 118
4.2.7 流动海水对铸铁腐蚀的影响 122
4.3 不锈钢在海洋环境中的腐蚀 124
4.3.1 概述 124
4.3.2 不锈钢的晶间腐蚀 127
4.3.3 不锈钢在海水中的孔蚀 128
4.3.4 不锈钢的缝隙腐蚀 131
4.4 有色金属及其合金在海洋环境中的腐蚀 133
4.4.1 铜及铜合金 133
4.4.2 铝及铝合金 141
4.4.3 钛及钛合金 147
4.4.4 其他有色金属及合金 150
4.5 船舶与海洋工程用钢 151
4.5.1 船用结构钢 151
4.5.2 海洋工程用结构钢 167
第5章 海洋环境的生物污损与腐蚀 181
5.1 导言 181
5.2 海洋设施的污损生物 181
5.2.1 管道内的污损生物 181
5.2.2 海底电缆的污损生物 182
5.2.3 海中钢桩的污损生物 182
5.2.4 浮码头与浮标的污损生物 183
5.2.5 舰船的污损生物 184
5.3 我国主要港湾的污损生物 185
5.3.1 大连港 185
5.3.2 埕岛与渤海湾 186
5.3.3 青岛港 186
5.3.4 定海港 187
5.3.5 湛江港 188
5.4 生物污损与腐蚀防护的关系 188
5.4.1 生物污损对腐蚀的影响 188
5.4.2 金属/海水界面的电化学腐蚀与生物附着 191
5.5 污损生物与腐蚀研究 194
5.5.1 浮球和声学释放器生物污损与腐蚀 194
5.5.2 污损生物对舰船的腐蚀 198
5.5.3 藤壶附着与低合金钢腐蚀 199
5.5.4 藤壶附着与不锈钢局部腐蚀 201
5.5.5 铜合金的污损及防污性能 202
5.5.6 海洋微型生物与金属腐蚀 205
第6章 缓蚀技术在海洋工程中的应用 209
6.1 导言 209
6.1.1 缓蚀剂研究的发展概况 209
6.1.2 缓蚀剂的基本概念 210
6.1.3 缓蚀剂的分类 211
6.2 缓蚀剂的缓蚀作用机理 214
6.2.1 缓蚀剂的电化学机理 214
6.2.2 缓蚀剂的吸附机理 218
6.3 缓蚀作用的影响因素 221
6.3.1 金属材料的影响 221
6.3.2 介质的影响 222
6.3.3 温度的影响 223
6.3.4 缓蚀剂浓度的影响 224
6.4 海水中缓蚀剂性能与机理研究进展 224
第7章 海洋防腐涂层 231
7.1 防蚀涂料 231
7.1.1 涂料的作用 231
7.1.2 涂料的组成 232
7.1.3 涂料的分类 232
7.1.4 涂层系统 235
7.2 涂料的防蚀原理 236
7.2.1 惰性防蚀作用 236
7.2.2 活性防蚀作用 237
7.3 海洋涂料的基本组成 237
7.3.1 油料 237
7.3.2 树脂 238
7.3.3 颜料 241
7.3.4 溶剂 243
7.3.5 辅助材料 245
7.3.6 船舶防污漆中所用毒料 246
7.4 海洋涂料的性能要求 247
7.5 常用海洋涂料 250
7.6 海洋防腐涂层设计 252
7.6.1 海洋大气区涂层系统 253
7.6.2 海洋飞溅区涂层系统 254
7.6.3 水下区涂层系统 258
7.7 海洋平台的涂装经验与实例 259
7.7.1 涂装系统 260
7.7.2 表面处理 260
7.7.3 喷涂装置 261
7.7.4 涂料储存、混合与稀释 261
7.7.5 检查与验收 262
7.8 热喷涂层原理与工艺 264
7.8.1 热喷涂层原理 265
7.8.2 热喷涂层结构 265
7.8.3 热喷涂层结合机理 266
7.8.4 热喷涂层工艺参数 266
7.8.5 热喷涂层原材料 266
7.8.6 热喷涂层制备工艺 269
7.8.7 热喷涂层封孔处理 270
7.9 锌铝及其合金热喷涂层 272
7.9.1 锌铝涂层电化学特性与防护原理 272
7.9.2 锌、铝涂层的特点及防护设计 276
7.10 热喷涂层海洋工程应用 282
第8章 非金属海洋材料 285
8.1 非金属材料的结构特点及应用特性 285
8.1.1 高分子材料的结构特点 285
8.1.2 无机非金属材料的结构特点 288
8.2 高分子材料及船用涂料 289
8.2.1 高分子材料的物理状态 289
8.2.2 高分子材料的主要性能 291
8.2.3 高分子材料在造船方面的主要应用 294
8.3 硅酸盐材料 295
8.3.1 硅酸盐材料的相组成 295
8.3.2 水泥 296
8.3.3 绝缘材料 300
8.3.4 玻璃 301
8.4 复合材料 302
8.4.1 玻璃钢 302
8.4.2 木材和其他复合材料 305
第9章 特种海洋材料 309
9.1 深潜固体浮力材料 309
9.1.1 概述 309
9.1.2 固体浮力材料的分类 310
9.1.3 国内外发展概况 312
9.1.4 微球复合泡沫材料制备技术 315
9.1.5 结语 318
9.2 舰船防污涂料 318
9.2.1 海洋附着生物的种类和危害 318
9.2.2 防污涂料的特点和技术要求 320
9.2.3 防污涂料的类型和配方原理 321
9.2.4 防污涂料开发程序和性能表征 330
9.2.5 木船防污漆 333
9.2.6 玻璃钢船防污漆 334
9.2.7 水线和水线防污漆 335
9.3 特种船舶涂料 337
9.3.1 防结冰涂料 337
9.3.2 太阳热反射涂料 338
9.3.3 船用阻燃涂料 345
9.3.4 船用防火涂料 347
9.3.5 船舶用阻尼涂料 350
9.3.6 隔声及阻燃泥子 356
9.3.7 舰船用隐身涂料 358
参考文献 367
京公网安备 11010102004214号