第部分前言 ■人类的文明进步都是与应用和发展与日新月异 的材料分不开的。历史学家甚至用材料的名称 标记不同的时代,如石器时代、青铜器时代 铁器时代等,当今世界,哪一项技术发展不是 以材料发展作为前提和保证呢? 但材料有一大公敌腐蚀! ■腐蚀在我们身边每时每刻悄悄地发生着,它吞 噬着人们的劳动成果,改变了历史的原貌
第一部分 前 言 ◼ 人类的文明进步都是与应用和发展与日新月异 的材料分不开的。历史学家甚至用材料的名称 标记不同的时代，如石器时代、青铜器时代、 铁器时代等，当今世界，哪一项技术发展不是 以材料发展作为前提和保证呢？ ◼ 但材料有一大公敌——腐蚀！ ◼ 腐蚀在我们身边每时每刻悄悄地发生着，它吞 噬着人们的劳动成果，改变了历史的原貌
定义: 腐蚀有多种定义,但总的来说,就是指 物体在环境作用下,引起的破坏和变质。 比如:铁生锈、不锈钢穿孔、橡胶老化 铜生铜绿、石头风化等都属于腐蚀。对 人们影响比较广的是金属的腐蚀。 金属腐蚀的危害非常大,它不仅仅对金属 材料本身受到破坏,更重要的是使制品的 等级下降、精度、灵敏度等受损,影响其 使用价值甚至报废。一般来说,金属制品 的制造加工的成本远比金属材料本身的成 本大得多,例如飞机、舰船、锅炉等等, 造价比材料高很多
定义： ◼ 腐蚀有多种定义，但总的来说，就是指 物体在环境作用下，引起的破坏和变质。 比如：铁生锈、不锈钢穿孔、橡胶老化、 铜生铜绿、石头风化等都属于腐蚀。对 人们影响比较广的是金属的腐蚀。 ◼ 金属腐蚀的危害非常大，它不仅仅对金属 材料本身受到破坏，更重要的是使制品的 等级下降、精度、灵敏度等受损，影响其 使用价值甚至报废。一般来说，金属制品 的制造加工的成本远比金属材料本身的成 本大得多，例如飞机、舰船、锅炉等等， 造价比材料高很多
金属腐蚀的危害 (1)巨大的经济损失 发达国家每隔一段时间都进行一次有关金属腐蚀方面的调查 1965年美国进行了第一次关于腐蚀方面的调查报告,这就是著名的贺尔报告 工业发达国家每年由于金属腐蚀而引起的直接经济损失 约占全年国民经济总产值的2~4%,1995年美国的最新统 计数字为全年腐蚀损失3000亿美元,美国全国腐蚀工程 师协会(NACE)主席 Holtsbaum称人均损失1100美元; 我国1988年腐蚀直接损失约为300~600亿元,1995年的腐 蚀损失为1500亿元,每天4亿元,人均约120元。这是由 于工业发展,造成环境污染,大气中酸性氧化物的含量 增多,时常出现酸雨,对金属的破坏性更强。据国外统 计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地 震(平均值)损失的总和,约为6倍。这其中还不包括由 于停工停产,火灾、爆炸等造成的间接损失 ■美国腐蚀学家尤力格第一个将腐蚀损失分为直接损失和 间接损失(可预测)。直接损失是指采用各种防腐蚀材 料和技术的费用,而间接损失值因停工减 品降级 效率降低等造成的经济损失。(不可预测)
1、 金属腐蚀的危害： （1）巨大的经济损失 发达国家每隔一段时间都进行一次有关金属腐蚀方面的调查。 1965年美国进行了第一次关于腐蚀方面的调查报告，这就是著名的贺尔报告。 ◼ 工业发达国家每年由于金属腐蚀而引起的直接经济损失 约占全年国民经济总产值的2~4%，1995年美国的最新统 计数字为全年腐蚀损失3000亿美元，美国全国腐蚀工程 师协会（NACE）主席Holtsbaum称人均损失1100美元； 我国1988年腐蚀直接损失约为300~600亿元，1995年的腐 蚀损失为1500亿元，每天4亿元，人均约120元。这是由 于工业发展，造成环境污染，大气中酸性氧化物的含量 增多，时常出现酸雨，对金属的破坏性更强。据国外统 计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地 震（平均值）损失的总和，约为6倍。这其中还不包括由 于停工停产，火灾、爆炸等造成的间接损失。 ◼ 美国腐蚀学家尤力格第一个将腐蚀损失分为直接损失和 间接损失（可预测）。直接损失是指采用各种防腐蚀材 料和技术的费用，而间接损失值因停工减产、产品降级、 效率降低等造成的经济损失。（不可预测）
(2)安全、环境的危害 些烏部腐蚀,如孔蚀、应力腐蚀、破裂等,常常是突发性的 可能引起事故,造成意外的危险。 腐蚀还对环境产生很大的影响:设备和管道因腐蚀而泄 漏,是有毒有害物料进入大气、土壤和水源,既污染了 环境又使生产原料的浪费。为了减轻腐蚀,保护设备, 使用某些涂料和缓蚀剂(如水处理中的铬酸盐、聚磷酸 盐)对环境都有害。当腐蚀导致失火、爆炸、桥梁坍塌 飞机坠毁、核反应堆泄漏等重大事故,其后果更是灾难 性的。 1967年12月,位于美国西佛吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄桥突 然塌入河中,死亡46人。事后检查是由于钢梁因为应力腐蚀破裂和 腐蚀疲劳而产生的裂缝所致 华北油田岔北联合站,从1995年开始,站内埋地伴热管线出现大范 围腐蚀穿孔,有两处原油输油管线腐蚀穿孔,原油泄漏,造成附近 土壤污染,经济损失达数十万元 1985年8月12日,日本一架波音747客机由于发生应力腐蚀破裂而坠 毁,一次死亡500多人。 1979年,我国某市液化石油气罐爆炸起火,死伤几十人。 英国内普罗石油化工公司环己烷氧化装置的旁通管发生硝酸盐应力 腐蚀破裂,引起环己烷蒸汽管爆炸,死28人,损失达1亿美元
（2）安全、环境的危害 ◼ 一些局部腐蚀，如孔蚀、应力腐蚀、破裂等，常常是突发性的， 可能引起事故，造成意外的危险。 ◼ 腐蚀还对环境产生很大的影响：设备和管道因腐蚀而泄 漏，是有毒有害物料进入大气、土壤和水源，既污染了 环境又使生产原料的浪费。为了减轻腐蚀，保护设备， 使用某些涂料和缓蚀剂（如水处理中的铬酸盐、聚磷酸 盐）对环境都有害。当腐蚀导致失火、爆炸、桥梁坍塌、 飞机坠毁、核反应堆泄漏等重大事故，其后果更是灾难 性的。 ◼ 1967年12月，位于美国西佛吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄桥突 然塌入河中，死亡46人。事后检查是由于钢梁因为应力腐蚀破裂和 腐蚀疲劳而产生的裂缝所致。 ◼ 华北油田岔北联合站，从1995年开始，站内埋地伴热管线出现大范 围腐蚀穿孔，有两处原油输油管线腐蚀穿孔，原油泄漏，造成附近 土壤污染，经济损失达数十万元。 ◼ 1985年8月12日，日本一架波音747客机由于发生应力腐蚀破裂而坠 毁，一次死亡500多人。 ◼ 1979年，我国某市液化石油气罐爆炸起火，死伤几十人。 ◼ 英国内普罗石油化工公司环己烷氧化装置的旁通管发生硝酸盐应力 腐蚀破裂，引起环己烷蒸汽管爆炸，死28人，损失达1亿美元
(3)阻碍新技术的发展 一项新技术、新产品的产生过程,往往会遇到需 要克服的腐蚀问题,只有解决了这些问题,新技 术、新产品、新工业才得以发展。 如不锈钢的发明和应用大大促进了硝酸和合成氨工业的 发展。 美国的的阿波罗空间计划中,氧化剂N2O的储罐使用高 强度钛合金制造的,这是通过应力腐蚀试验选出的。但 在运行前的模拟试压(压力为规定值的1.5倍)中很快发 生破裂,原因是试验中使用的N2O4是不纯的,含有NO, 而模拟实际使用的N2O纯度高,不含NO。经分析研究加 入06%NO之后才得以解决。美国著名的腐蚀学专家方坦 纳认为,如果找不到这个解决办法,登月计划会推迟若 干年。 ■这说明试验介质和实际工作介质不同必然造成材料腐蚀 行为的不同
(3)阻碍新技术的发展 ◼一项新技术、新产品的产生过程，往往会遇到需 要克服的腐蚀问题，只有解决了这些问题，新技 术、新产品、新工业才得以发展。 ◼ 如不锈钢的发明和应用大大促进了硝酸和合成氨工业的 发展。 ◼ 美国的的阿波罗空间计划中，氧化剂N2O4的储罐使用高 强度钛合金制造的，这是通过应力腐蚀试验选出的。但 在运行前的模拟试压（压力为规定值的1.5倍）中很快发 生破裂，原因是试验中使用的N2O4是不纯的，含有NO， 而模拟实际使用的N2O4纯度高，不含NO。经分析研究加 入0.6%NO之后才得以解决。美国著名的腐蚀学专家方坦 纳认为，如果找不到这个解决办法，登月计划会推迟若 干年。 ◼ 这说明试验介质和实际工作介质不同必然造成材料腐蚀 行为的不同
(4)促进自然资源的消耗2 ■地球上只有一层薄薄的外壳储癜着可用的矿藏 金属矿的贮量是有限的,腐蚀使金属变成了无 用的、无法回收的散碎的氧化物等。例如每年 花费大量资源和能源生产的钢铁,有40%左右被 腐蚀,而腐蚀后完全变成铁锈不能再利用的约 为10%。按次计算,我国每年腐蚀掉的不能回收 利用的钢铁达1000多万吨,大致相当于宝山钢 铁厂一年的产量。因而会加速自然资源的损耗 这是不可逆转的
（4） 促进自然资源的消耗 ◼ 地球上只有一层薄薄的外壳储藏着可用的矿藏， 金属矿的贮量是有限的，腐蚀使金属变成了无 用的、无法回收的散碎的氧化物等。例如每年 花费大量资源和能源生产的钢铁，有40%左右被 腐蚀，而腐蚀后完全变成铁锈不能再利用的约 为10%。按次计算，我国每年腐蚀掉的不能回收 利用的钢铁达1000多万吨，大致相当于宝山钢 铁厂一年的产量。因而会加速自然资源的损耗， 这是不可逆转的
由此可见,金属高她带未的损类多么巨太正 国都有专门机构对它进行研究。 英国政府采取了一系列措施—1972年4月在 曼彻斯特理工学院成立了腐蚀于防护中心, 1973年建立了英国腐蚀科学与技术学会, 1995年又成立了国家腐蚀服务部 我国腐蚀于防护技术水平与世界先进水平相比 尚有一定的差距,但也日益受到重视。有中 科院“金属腐蚀于防护研究所”,其中“金 属腐蚀于防护国家重点实验室(沈阳)” 中国石油天然气集团公司石油管材研究所 西安)的“腐蚀实验室”,各石油设计院 都有从事腐蚀与防护方面的研究
由此可见，金属腐蚀带来的损失多么巨大！正 因为如此，防腐工作日益受到重视，世界各 国都有专门机构对它进行研究。 英国政府采取了一系列措施——1972年4月在 曼彻斯特理工学院成立了腐蚀于防护中心， 1973年建立了英国腐蚀科学与技术学会， 1995年又成立了国家腐蚀服务部。 我国腐蚀于防护技术水平与世界先进水平相比 尚有一定的差距，但也日益受到重视。有中 科院“金属腐蚀于防护研究所”，其中“金 属腐蚀于防护国家重点实验室（沈阳）”， 中国石油天然气集团公司石油管材研究所 （西安）的“腐蚀实验室”，各石油设计院 都有从事腐蚀与防护方面的研究