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第1章 液膜与大气腐蚀1

1.1 大气腐蚀中的液膜1

1.2 大气腐蚀行为与液膜形态相关性3

1.3 液膜腐蚀电化学行为特征4

1.4 液膜腐蚀电化学研究方法6

参考文献7

第2章 初始液滴与大气腐蚀起始9

2.1 初始液滴形成9

2.2 气相环境金属表面电位分布10

2.2.1 大气环境涂层失效金属腐蚀机理研究11

2.2.2 大气腐蚀的发生与发展13

2.2.3 金属表面状态检测14

2.2.4 气相缓蚀剂性能与作用机制15

2.3 扫描Kelvin探针测量装置的技术特征15

2.4 初始液滴电位分布18

2.4.1 NaCl颗粒沉积锌电极表面电位分布特征18

2.4.2 NaCl微粒沉积铁电极表面的电位分布特征21

2.4.3 KCl微粒沉积锌电极表面的电位分布特征24

2.4.4 无机盐沉积金属表面电位分布特征27

2.5 液滴腐蚀原电池形成和发展28

2.5.1 无机盐性质对电位分布的影响28

2.5.2 电位分布特征电位参数29

2.5.3 无机盐沉积金属表面腐蚀产物分布-元素分布-化合物分布与电位分布的相关性29

2.5.4 无机盐沉积金属表面电位分布模型与大气腐蚀起始过程31

参考文献33

第3章 微液滴与大气腐蚀35

3.1 微液滴现象36

3.1.1 微液滴形成特征36

3.1.2 微液滴形成条件36

3.2 微液滴与界面电化学状态41

3.3 微液滴形成机理55

3.3.1 影响微液滴形成的必要条件55

3.3.2 微液滴形成途径与动力55

3.3.3 三相线界面区特征58

3.4 微液滴对大气腐蚀行态和过程的影响61

3.4.1 微液滴对大气腐蚀形态的影响61

3.4.2 微液滴对大气腐蚀过程的影响61

参考文献66

第4章 静态液膜腐蚀电化学行为68

4.1 静态液膜腐蚀基本特征68

4.2 静态液膜腐蚀行为研究进展68

4.2.1 大气腐蚀监测仪69

4.2.2 微距电极技术70

4.2.3 Kelvin探针参比电极技术72

4.2.4 石英微天平技术73

4.2.5 液膜腐蚀电化学测量技术74

4.3 静态液膜腐蚀电化学行为与作用机理75

4.3.1 静态液膜阴极过程特征76

4.3.2 液膜阴极极限电流密度变化77

4.3.3 影响液膜腐蚀电化学过程的因素80

参考文献85

第5章 分散液膜腐蚀电化学行为88

5.1 分散液膜腐蚀过程特征88

5.1.1 分散液膜腐蚀与三相线界面区88

5.1.2 分散液膜三相线界面区参数91

5.2 三相线界面区状态对分散液膜腐蚀阴极行为影响93

5.2.1 自然环境腐蚀与分散液膜93

5.2.2 测试方法94

5.2.3 三相线界面区长度对阴极氧还原过程及腐蚀行为的影响97

5.2.4 三相线界面区宽度对氧还原阴极过程及腐蚀行为的影响104

5.2.5 三相线界面区液膜浓度对氧还原阴极过程及腐蚀行为的影响113

5.3 三相线界面区阴极过程模型及其在分散液膜腐蚀过程中的作用117

5.3.1 三相线界面区阴极过程模型的建立117

5.3.2 三相线界面区加速氧还原阴极过程的作用机理120

5.3.3 TPB-Model模型计算及验证121

5.4 三相线界面区阴极过程模型应用Ⅰ.液膜分散程度对大气腐蚀行为影响——AC-TPB-Model123

5.4.1 测试方法124

5.4.2 单液滴三相线界面区长度对大气腐蚀氧还原阴极过程的影响125

5.4.3 液相分散程度影响大气腐蚀氧还原阴极过程模型——AC-TPB-Model126

5.5 三相线界面区阴极过程模型应用Ⅱ.液膜分散程度对砂土腐蚀行为影响——SC-TPB-Model130

5.5.1 测试方法131

5.5.2 液相分散程度加速砂土腐蚀体系阴极过程模型SC-TPB-Model132

5.5.3 三相线界面区参数随砂土含水量的变化134

5.5.4 SC-TPB-Model验证136

5.5.5 液相分散程度对砂土体系氧还原阴极过程的影响140

5.6 分散液膜腐蚀行为特征与三相线界面区阴极反应模型的应用142

参考文献143

第6章 动态液膜腐蚀电化学行为147

6.1 动态液膜腐蚀特征147

6.2 动态液膜腐蚀电化学151

6.3 动态液膜对金属腐蚀行为的影响152

6.3.1 干湿交替循环动态液膜对液滴电位分布的影响152

6.3.2 动态液膜周期变化对碳钢／海水中腐蚀行为的影响154

6.4 干湿交替循环动态液膜对涂层失效和涂层下金属腐蚀行为的影响156

6.4.1 干湿交替循环液膜腐蚀测量装置——自动控制干湿交替循环状态的涂层失效过程电化学测量装置157

6.4.2 全浸状态和干湿交替循环动态液膜状态下涂层失效过程电化学阻抗谱响应特征159

6.4.3 干湿交替循环对涂层／金属界面区活性面积的影响165

6.4.4 干湿交替循环环境对涂层体系表面形貌的影响166

6.4.5 干湿交替循环对涂层劣化和涂层下金属腐蚀加速作用166

6.5 干湿交替循环动态液膜涂层失效过程人工神经网络辅助电化学阻抗分析168

6.5.1 干湿交替循环环境有机涂层体系的电化学阻抗谱响应特征168

6.5.2 电化学阻抗变化率参数171

6.5.3 涂层失效过程的神经网络分析172

参考文献175

第7章 锈层液膜腐蚀电化学行为177

7.1 锈层液膜腐蚀特征177

7.1.1 低碳钢大气腐蚀锈层178

7.1.2 锈层的性质180

7.1.3 锈层在腐蚀过程中的作用183

7.1.4 电化学方法研究锈层／金属体系所面临的问题183

7.2 静止海水中锈层液膜碳钢长期腐蚀行为185

7.2.1 锈层电极腐蚀行为实验方法185

7.2.2 碳钢在静止海水中的长期腐蚀行为188

7.3 动态海水中锈层液膜碳钢长期腐蚀行为200

7.3.1 碳钢在动态海水中的腐蚀失重行为200

7.3.2 碳钢在动态海水中的电化学行为201

7.4 海水中碳钢表面电位分布特征207

7.4.1 水平放置207

7.4.2 垂直放置210

7.4.3 影响电位分布的因素212

7.4.4 阵列电极电位电流分布特征214

7.5 海水中碳钢锈层结构物理化学特征220

7.5.1 锈层分析方法220

7.5.2 锈层物理化学特征221

7.6 海水中碳钢腐蚀产物时间分布特征229

7.6.1 测试方法229

7.6.2 碳钢表面腐蚀产物形貌及结构分析229

7.6.3 碳钢浸泡初期表面腐蚀产物分布和腐蚀电位分布相关性230

7.7 锈层液膜腐蚀电化学行为偏差作用机理235

7.7.1 碳钢在静态海水中测定的腐蚀表面形貌及截面形貌235

7.7.2 碳钢在动态海水中的腐蚀形貌235

7.7.3 电化学方法测定腐蚀速度偏差原因分析236

7.8 锈层液膜碳钢腐蚀电化学行为偏差的校正242

7.8.1 测试方法242

7.8.2 电化学方法测定锈层下碳钢腐蚀速度的修正242

参考文献247

第8章 液膜腐蚀电化学实验技术和研究方法252

8.1 影响液膜腐蚀电化学行为的液膜参数253

8.1.1 液膜厚度253

8.1.2 液膜表面能254

8.1.3 液膜厚度均一性255

8.1.4 极薄液膜255

8.1.5 分散液膜256

8.1.6 动态液膜256

8.1.7 液滴257

8.2 液膜状态控制方法257

8.2.1 液膜厚度控制257

8.2.2 气相状态控制技术258

8.2.3 液膜表面能控制261

8.2.4 液膜分散性控制261

8.2.5 液膜动态性控制262

8.2.6 液滴状态控制262

8.3 液膜状态参数测量方法262

8.3.1 液膜厚度测量技术262

8.3.2 液／固接触角测量方法266

8.3.3 液膜三相线长度和宽度测量方法266

8.4 液膜腐蚀电化学行为研究方法266

8.4.1 液膜电位及其分布测量方法266

8.4.2 扫描Kelvin探针电位分布方法267

8.4.3 液膜稳态极化曲线方法268

8.4.4 液膜电化学阻抗谱方法270

8.4.5 液膜阵列电极方法271

8.4.6 大气涂层破损区液膜电化学检测方法275

8.4.7 液膜电化学噪声方法281

参考文献281

第9章 液膜腐蚀电化学在大气腐蚀过程中的作用283

9.1 液膜体系物理化学特征及其与大气腐蚀过程相关性283

9.1.1 液膜／金属界面物理化学性质与液膜腐蚀过程283

9.1.2 液膜形态与大气腐蚀过程的相关性286

9.2 液膜腐蚀电化学研究领域289

9.2.1 发展气相环境材料腐蚀基础理论289

9.2.2 发展气相环境腐蚀控制技术291

9.2.3 发展液膜腐蚀电化学与其他学科关联领域293

9.3 液膜腐蚀电化学的应用294

9.3.1 自然环境腐蚀领域295

9.3.2 工业环境气相腐蚀295

9.3.3 室内腐蚀295

9.3.4 存储腐蚀296

9.3.5 液膜腐蚀电化学方法应用296

9.4 液膜腐蚀电化学的发展298

9.4.1 液膜腐蚀电化学基础研究的发展298

9.4.2 液膜腐蚀电化学测试技术和研究方法的发展299

9.4.3 液膜腐蚀控制技术的发展300

参考文献301