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第1章 海洋腐蚀环境特征与分类2

1.1 海洋腐蚀环境的类型与划分2

1.1.1 海洋的划分2

1.1.2 海洋腐蚀环境的划分4

1.2 海洋腐蚀环境纵向分类及其主要影响因素10

1.2.1 海洋大气高温腐蚀环境及其主要影响因素11

1.2.2 海洋飞溅区腐蚀环境及其主要影响因素13

1.2.3 海洋潮差区的腐蚀环境及其主要影响因素14

1.2.4 海洋全浸区的腐蚀环境及其主要影响因素14

1.2.5 海泥区腐蚀环境及其主要影响因素21

1.3 海洋腐蚀环境随时间变化23

1.3.1 海水温度变化23

1.3.2 海水盐度变化25

1.3.3 海洋酸化25

1.4 海洋腐蚀环境中的海洋生物因素26

1.4.1 海洋生物污损的主要环境影响因素26

1.4.2 海洋微生物腐蚀的主要环境因素27

参考文献29

第2章 海洋大气环境腐蚀行为与机理31

2.1 海洋大气环境腐蚀试验方法31

2.1.1 海洋大气环境腐蚀室外暴露试验方法31

2.1.2 海洋大气环境腐蚀室内模拟试验方法33

2.2 海洋大气腐蚀性分级分类34

2.2.1 环境因素观测与我国海洋大气腐蚀性分级分类34

2.2.2 材料暴露试验与我国海洋大气腐蚀性分级分类35

2.3 碳钢和耐候钢的海洋大气腐蚀行为39

2.3.1 碳钢在青岛和西沙海洋大气环境下的腐蚀行为39

2.3.2 碳钢在西沙模拟溶液中的腐蚀电化学行为43

2.3.3 碳钢在室内模拟污染海洋大气环境下的腐蚀行为44

2.4 海洋大气腐蚀机理分析48

参考文献50

第3章 海洋飞溅区环境腐蚀行为与机理51

3.1 海洋飞溅区环境腐蚀室内试验方法51

3.1.1 稳态薄液膜电化学行为研究52

3.1.2 干湿交替膜研究52

3.1.3 不同湿度条件下薄液膜研究52

3.2 环境因素对E690钢海洋飞溅区环境电化学行为的影响53

3.2.1 pH值对干湿交替环境下E690钢电化学行为的影响53

3.2.2 CI-浓度对干湿交替环境下E690钢电化学行为的影响53

3.2.3 干湿交替频率对干湿交替环境下E690钢电化学行为的影响55

3.2.4 氧浓度对E690钢海洋薄液环境腐蚀行为的影响56

3.3 环境因素对E690钢海洋飞溅区环境应力腐蚀行为的影响58

3.3.1 海洋干湿交替环境下的应力腐蚀行为58

3.3.2 氧浓度对海洋薄液环境下SCC行为的影响60

3.3.3 氢对E690钢海洋薄液环境下应力腐蚀行为的影响66

3.3.4 应变对E690钢海洋薄液环境SCC行为的影响67

3.4 E690钢在海洋飞溅区环境中的应力腐蚀机理71

3.4.1 E690钢在海洋薄液环境下的应力腐蚀机理分析71

3.4.2 薄液环境下应力状态-电化学过程的交互作用机制71

参考文献73

第4章 海水潮差区和全浸区环境腐蚀行为与机理75

4.1 海水潮差区和全浸区环境腐蚀试验方法75

4.1.1 自然环境暴露腐蚀试验75

4.1.2 实验室模拟腐蚀试验75

4.2 碳钢和低合金钢在潮差和全浸环境下的腐蚀规律77

4.2.1 碳钢和低合金钢在潮差区的实海腐蚀规律77

4.2.2 碳钢和低合金钢在全浸区的实海腐蚀规律78

4.2.3 低碳钢在室内模拟海水溶液中的腐蚀行为85

4.3 不锈钢在潮差和全浸环境下的腐蚀规律92

4.4 有色金属在潮差和全浸环境下的腐蚀规律94

4.5 海水潮差区和全浸区环境腐蚀机理分析98

参考文献101

第5章 海泥区环境腐蚀行为与机理103

5.1 海泥区环境腐蚀试验方法103

5.1.1 海泥区环境室外腐蚀试验方法104

5.1.2 海泥区环境室内腐蚀试验方法104

5.2 研究结果与分析107

5.2.1 海洋用钢在海泥中的均匀腐蚀行为107

5.2.2 海泥环境中的电偶腐蚀结果109

5.2.3 含活性SRB海泥中的腐蚀行为112

5.2.4 海泥环境中的应力腐蚀行为118

5.2.5 活性硫酸盐还原菌对试样在海泥中氢渗透行为的影响119

5.2.6 海泥环境中的阴极保护行为120

5.3 海泥环境腐蚀机理分析120

5.4 结论122

参考文献123

第6章 海水中微生物腐蚀行为与机理125

6.1 SRB腐蚀试验与电化学研究方法125

6.2 硫酸盐还原菌主要代谢产物对Q235碳钢腐蚀行为的影响125

6.2.1 胞外多聚物的组成分析126

6.2.2 硫化物和胞外多聚物对Q235碳钢腐蚀电化学行为的影响127

6.2.3 硫化物和胞外多聚物对Q235碳钢腐蚀形貌与产物的影响129

6.3 溶解氧对硫酸盐还原菌所致Q235碳钢腐蚀行为的影响131

6.3.1 不同溶解氧浓度下硫酸盐还原菌生长及环境因素变化规律131

6.3.2 溶解氧浓度对SRB所致Q235碳钢腐蚀行为的影响132

6.4 硫酸盐还原菌对Q235碳钢溶解氧还原反应的作用机制136

6.4.1 硫酸盐还原菌菌液对氧还原反应的影响机制136

6.4.2 硫酸盐还原菌典型代谢产物对氧还原反应的影响机制140

6.5 硫酸盐还原菌所致Q235碳钢局部腐蚀机制144

参考文献149

第7章 海洋生物污损行为与防护152

7.1 海洋生物污损行为试验研究方法152

7.1.1 海洋污损生物实海调查与评价方法152

7.1.2 材料防污性能室内评价试验方法152

7.2 主要研究结果与分析153

7.2.1 典型污损生物黏附物质组成与黏附机制153

7.2.2 海水环境主要因素对污损生物附着行为的影响155

7.2.3 材料表面特性因素对污损生物附着行为的影响157

7.3 生物惰性吸附材料的设计159

7.3.1 设计材料特性降低黏附作用力159

7.3.2 干扰生物黏附物的分泌和附着167

7.4 结论169

参考文献169

第8章 深海环境腐蚀行为与机理171

8.1 深海腐蚀试验方法171

8.1.1 深海实海腐蚀投样试验171

8.1.2 深海环境室内模拟方法172

8.2 我国南海深海环境下的腐蚀规律172

8.2.1 南海深海环境投样腐蚀试验结果172

8.2.2 腐蚀宏观形貌分析175

8.2.3 腐蚀微观形貌分析180

8.2.4 腐蚀产物成分分析185

8.3 南海深海环境腐蚀机理分析189

8.3.1 铜合金腐蚀机理分析189

8.3.2 铝合金点蚀机理分析190

8.3.3 镍合金局部腐蚀机理分析191

8.4 深海环境模拟试验结果与分析191

8.4.1 QSn6.5 -0.1 青铜的腐蚀行为随模拟海水深度的变化规律191

8.4.2 深海环境因素对QSn6.5 -0.1 青铜腐蚀行为的影响规律193

参考文献196

第9章 海水冲刷腐蚀和空泡腐蚀行为与机理197

9.1 冲刷腐蚀和空泡腐蚀试验方法197

9.2 海水冲刷腐蚀的行为规律200

9.2.1 临界流速现象及规律200

9.2.2 含砂海水泵的涂层防护205

9.2.3 船用螺旋桨的空蚀与防护211

9.3 力学和化学交互作用理论与机理217

9.3.1 冲刷和腐蚀的交互作用218

9.3.2 空蚀和腐蚀的交互作用218

参考文献219

第10章 海水应力腐蚀行为与机理221

10.1 试验模拟加速腐蚀试验方法221

10.2 模拟海洋环境下的应力腐蚀研究222

10.2.1 A537钢在模拟海洋环境中的SCC行为222

10.2.2 E690钢在模拟海洋环境中的SCC行为226

10.2.3 等静压对X70钢应力腐蚀门槛应力的影响230

10.2.4 深海等静压下的氢渗透行为231

10.3 海洋环境下SCC机理模型233

参考文献235

第11章 海洋磨蚀行为与机理236

11.1 海洋磨蚀的测试方法236

11.1.1 磨蚀性能测试设备236

11.1.2 磨蚀性能测试方法237

11.2 不同材料的海洋磨蚀行为与机理239

11.2.1 碳钢的海水磨蚀行为及机理239

11.2.2 不锈钢的海水磨蚀行为及机理241

11.2.3 铜合金的海水磨蚀行为及机理250

11.2.4 钛合金的海水磨蚀行为及机理250

11.3 涂／镀层的海水磨蚀行为及机理255

11.3.1 电化学化学共沉积非晶／纳米晶镍镀层的磨蚀行为及机理255

11.3.2 硬铬涂层的磨蚀行为及机理257

11.3.3 等离子喷涂WC增强镍基复合涂层的磨蚀行为及机理258

参考文献263

第12章 海洋大气中高温环境腐蚀行为与机理265

12.1 试验模拟加速腐蚀试验方法265

12.1.1 试验模拟装置搭建266

12.1.2 试验方法建立267

12.2 海洋大气中高温盐水协同作用下金属腐蚀行为研究269

12.2.1 海洋大气中温盐雾环境下金属的腐蚀行为269

12.2.2 海洋高温固态盐水协同作用下金属的腐蚀行为272

12.3 海洋高低温交替环境下金属腐蚀行为研究279

12.4 理论与机理模型283

12.4.1 海洋高温固态盐-水蒸气协同作用下不锈钢系列材料的化学-电化学交互作用机制283

12.4.2 海洋高温固态盐-水蒸气协同作用下的Ti合金腐蚀机制287

12.4.3 海洋高低温交替环境下的金属腐蚀机制288

参考文献289

索引291