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| 內容簡介： |
中性盐雾试验是评价铝合金在海洋环境中腐蚀性能的重要方法，本书重点研究了1XXX、2XXX、3XXX、4XXX、5XXX、6XXX 和7XXX 七个系列共21 种铝及铝合金在中性盐雾环境中的腐蚀行为，针对各种铝及铝合金在中性盐雾试验中暴露不同时间的腐蚀失重测试、表面形貌观测、腐蚀产物分析等变化规律进行了深入的研究。本书以期为工程设计人员提供海洋环境中服役的铝及铝合金的腐蚀行为、规律及数据查询的参考资料，从而指导工程装备选材设计、综合防护及寿命评估工作，并为海洋工程设施及装备的安全服役和运行维护提供基础腐蚀数据和参考依据。來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
本书可以为从事有色金属材料、大气环境腐蚀与防护技术领域的研究人员，以及海洋工程建设与设施制造领域的相关技术人员、设计人员提供材料腐蚀试验数据和参考资料。
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| 目錄：
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第1章 铝及铝合金海洋大气环境腐蚀概述 001
1.1 铝及铝合金海洋大气环境腐蚀简介 002
1.1.1 铝及铝合金 002
1.1.2 海洋大气环境腐蚀特征 003
1.1.3 影响因素 004
1.2 铝及铝合金海洋大气环境腐蚀行为与机理 006
1.2.1 腐蚀行为 006
1.2.2 腐蚀机理 007
1.3 海洋大气环境腐蚀评价试验 008
1.3.1 中性盐雾试验 008
1.3.2 干湿交替浸泡试验 009
1.3.3 环境谱试验 009
第2章 铝及铝合金中性盐雾试验 011
2.1 试验方法 012
2.2 试验材料 013
2.3 测试方法 017
2.3.1 失重分析 017
2.3.2 腐蚀形貌观察 017
2.3.3 腐蚀产物分析 017
第3章 1XXX 系铝合金中性盐雾环境腐蚀行为 019
3.1 概述 020
3.2 腐蚀速率 020
3.3 腐蚀形貌 023
3.4 腐蚀产物 030
本章小结 035
第4章 2XXX 系铝合金中性盐雾环境腐蚀行为 037
4.1 概述 038
4.2 腐蚀速率 038
4.3 腐蚀形貌 041
4.4 腐蚀产物 052
本章小结 059
第5章 3XXX 系铝合金中性盐雾环境腐蚀行为 061
5.1 概述 062
5.2 腐蚀速率 062
5.3 腐蚀形貌 065
5.4 腐蚀产物 072
本章小结 077
第6章 4XXX 系铝合金中性盐雾环境腐蚀行为 079
6.1 概述 080
6.2 腐蚀速率 080
6.3 腐蚀形貌 083
6.4 腐蚀产物 094
本章小结 100
第7章 5XXX 系铝合金中性盐雾环境腐蚀行为 103
7.1 概述 104
7.2 腐蚀速率 104
7.3 腐蚀形貌 107
7.4 腐蚀产物 124
本章小结 136
第8章 6XXX 系铝合金中性盐雾环境腐蚀行为 137
8.1 概述 138
8.2 腐蚀速率 138
8.3 腐蚀形貌 141
8.4 腐蚀产物 151
本章小结 158
第9章 7XXX 系铝合金中性盐雾环境腐蚀行为 161
9.1 概述 162
9.2 腐蚀速率 162
9.3 腐蚀形貌 165
9.4 腐蚀产物 176
本章小结 182
参考文献 184
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| 內容試閱：
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丛书前言
材料分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料四大类，是在宇宙自然进化的基础上，由人类社会升华而来的有用物质。材料腐蚀是材料在使用环境中，发生破坏而导致性能降低的过程。腐蚀是自然过程，各种人造的材料一定会发生腐蚀，即腐蚀是自发过程，与水必然向低处流一样。
人有生老病死，与人一样，所有由材料构成的设备都有一定的使用寿命，都会发生像人一样的生老病死的过程，在使用过程中将遭受不同形式的直接或间接的损坏。材料的损坏形式是多种多样的，但最重要、最常见的损坏形式是腐蚀。
腐蚀是材料在环境介质的化学作用（包括电化学作用） 以及与物理因素协同作用下发生破坏的现象。材料发生腐蚀应具备以下条件：①材料和环境构成同一体系；②相互作用；③材料发生了化学或电化学破坏。只要具备以上条件，材料腐蚀就存在。腐蚀的定义在金属材料的腐蚀研究中最为严密与成熟。但是，腐蚀不仅在金属材料中发生，也存在于陶瓷、高分子材料、复合材料和各种功能材料等所有的材料中。对高分子材料，一般用“老化”表示，其表达内容与腐蚀基本相同，只是高分子材料光老化是由光辐照引起的化学过程。近年来，随着各种功能材料的大量出现，以及力、热、声、电、光等物理环境因素在材料破坏中所起的作用不断被关注，传统的“腐蚀”概念发生了进一步扩充与深化。
腐蚀造成的材料直接损失相当严重。金属在各种环境中都可能发生腐蚀。使用量最大的钢铁因遭受腐蚀而变成铁锈，因此使许多设备过早地报废，不能使用。全世界每年由于腐蚀而造成报废的钢铁高达总产量的三分之一，其中大约又有三分之一不能回收利用。材料腐蚀给人类造成的损失超过风灾、火灾、水灾和地震等自然灾害的总和，腐蚀造成的损失高达国民生产总值的3% ～ 5%。
腐蚀不仅大量吞噬钢材，同时生产过程中的腐蚀还会造成设备的跑、冒、滴、漏，严重污染环境，甚至着火、爆炸，引起厂房、机器设备破坏，酿成严重的事故。材料腐蚀间接损失是其直接经济损失的两倍以上。另外，腐蚀问题直接影响许多新技术、新工艺的实施，尤其在化工产品开发方面，因腐蚀问题解决不了，致使一些新产品、新工艺迟迟不能投产。例如，1903 年德国科学家哈珀发明了合成氨工艺，但是使得人类社会第一次面对高温高压的氢气。高温高压氢气对钢铁材料腐蚀性极强，德国和美国的科学家花费了3 年时间成功研制了抗高温高压氢气腐蚀的新钢种，才实现了合成氨工艺在工业上的大量生产，有效带动了化肥的产量，从而使人类社会农产品产量大幅度提高，促进了社会的大发展。因此，材料腐蚀是一个重大的社会不安全、不安定和降低社会运行效率的因素，材料腐蚀导致的次生灾害与损失大大高于直接损失。
材料腐蚀导致的最大次生灾害和损失就是人员伤亡，人们为此付出了惨重的生命代价，虽然每次事故形式不同，离奇古怪，但是原因十分简单：人为忽视了材料腐蚀的危险性。这样的事故经常发生，虽然将来也无法避免，但是，只要提高警惕就可以最大限度避免这类事故发生。
目前，经济发达国家和地区正在以大幅度提高能源效率、资源效率和环境效率作为战略目标和前瞻性投资的依据，腐蚀问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一。我国的腐蚀与防护措施和制度还不健全，大规模经济建设的同时，在更多的领域中暴露出越来越多的腐蚀问题，腐蚀与防护水平与国外先进水平相比还存在较大差距，对我国经济的可持续发展造成了一定程度的影响。材料在环境中腐蚀的同时，其腐蚀产物不可控制地要进入到水、土壤等自然环境中，给自然环境也带来了严重的影响。武器装备的腐蚀失效问题是长期困扰各国军队的主要问题之一，军事装备的高质量和高可靠性是军队完成军事任务和保持战斗力的基本保障条件之一。由于武器在各种苛刻环境中的腐蚀失效问题造成装备彻底丧失战斗力的例子不胜枚举。
可见，材料腐蚀导致的次生灾害多么惨烈！虽然材料腐蚀每时每刻都在静悄悄地发生，但是材料腐蚀导致的次生灾害却不是静悄悄的！材料静悄悄地腐蚀，由此导致的损失和惨烈的次生灾害，要充分引起社会各界和广大民众的关注。
设备与设施是人类社会物质部分的最重要体现，尤其是重大装备和基础设施，更是人类社会生存与发展的重要依托与手段。设备与设施是由各类材料构成的，材料腐蚀与失效是材料与环境交互作用导致性能下降的自然过程。在设备的腐蚀失效分析中，各类材料腐蚀机理研究的成果异常重要，腐蚀机理研究是准确确定腐蚀原因最重要的科学基础，腐蚀在线诊断是确定腐蚀原因最重要的技术基础。大数据理论和技术对腐蚀领域的冲击推动了设备腐蚀智慧管理时代的来临，设备腐蚀智慧管理是智慧社会建设重要的组成部分。
《材料腐蚀与防护科学数据工程丛书》以材料腐蚀数据积累、材料腐蚀机理与规律研究、设备设施腐蚀联网观测以及系列耐腐蚀新材料开发为主题，相信会为设备腐蚀智慧管理和智慧社会建设，提供重要的科学基础，做出应有的贡献。
主编
李晓刚
前言
铝具有良好的导电性及耐腐蚀性能，且铝元素含量大、提取简单、价格低廉。但同时，纯铝也具有一定的缺陷，如强度低、高温环境中性能稳定性差等，导致纯铝的应用受到一定限制。铝合金的研究与开发本质就是通过对纯铝进行合金化从而得到性能更佳的材料。不同系列的铝合金具有不同的性能特点，用于不同的环境。铝合金因其密度低、强度高、生产维护成本低，常被作为轻质合金应用于航空、运输等行业，代替传统钢铁。最早的铝合金可以追溯到青铜时代，当时的铝合金主要含有铜、锌，常用于贵族的宝器制作。铝合金的大规模生产研究则发生在近现代时期，研究历史并不长。十九世纪七八十年代，电解铝工艺的发明使铝价格降低，铝合金逐渐被广泛应用和研究。尤其是对于工业发达国家，如美国、俄罗斯等，针对铝合金的研究和开发工作已经进行了许多年。二十世纪四十年代开始，铝合金就已经被应用于建筑行业。从二十世纪六十年代起，5XXX系、6XXX系以及7XXX系合金就开始广泛应用于轨道交通行业。在汽车、船舶以及航空航天领域，美国、法国、德国、日本等国家也对2XXX 系、5XXX系、6XXX 系、7XXX 系铝合金进行了开发以及应用。对国内而言，2019 年，我国铝材产量达到了5252 万吨，并自主进行了LC9、2A16、7A04 等各系列铝合金的开发，同样在汽车、航空航天、轨道交通等行业得到了广泛应用。
由于铝合金常用于各种容易发生腐蚀的场景中，所以铝合金腐蚀行为的研究十分重要。研究表明，铝合金的腐蚀失效与环境参数密切相关。海洋大气的主要特征为相对湿度大、温度高、盐分含量大。在这样的环境下，盐粒可能会在金属表面沉积。同时温度、湿度、pH 值、光照、海水中氯离子的浓度等都将对铝合金的腐蚀行为产生影响。随着腐蚀研究方法的更新与进步，评价铝合金在大气中的腐蚀的试验方法也在几十年间不断优化。外场试验是出现较早的腐蚀评价试验方法，大气暴露条件下的铝合金挂样试验能够达到获取耐蚀性数据、评价条件与性能相关性、评价腐蚀行为的目的。近年来，由于外场试验的复杂性，学者们对于评价试验的研究重心由外场试验转移到了室内加速试验中来。因此，盐雾加速试验用于评价氯离子与铝合金腐蚀速率的关系，能够研究海洋环境中氯离子对铝合金的腐蚀影响。
因此，本书为了满足人们对铝及铝合金在海洋大气环境中腐蚀数据积累的需求，重点开展了1XXX、2XXX、3XXX、4XXX、5XXX、6XXX 和7XXX等铝及铝合金在中性盐雾环境中的腐蚀行为研究，针对21 种铝及铝合金在中性盐雾试验中不同时间的腐蚀失重测试、表面形貌观测、腐蚀产物分析等变化规律进行了深入的研究。本书所积累的腐蚀数据不仅可以为工程设计人员提供海洋环境中服役的铝及铝合金的腐蚀行为、规律及数据查询参考资料，而且可以指导工程装备选材设计、综合防护及寿命评估工作，并为海洋工程设施及装备的安全服役和运行维护提供基础腐蚀数据和参考依据。
本书的研究工作是在国家材料腐蚀与防护科学数据中心支持下完成的，同时得到了包括国家科技基础资源调查项目“严酷环境下可再生能源装备关键材料腐蚀数据共享和联网观测”（2022FY101300） 和科技部国家科技基础条件平台建设专项（No.2005DKA10400） 等资助。本书是在《材料腐蚀与防护科学数据工程丛书》主编、国家材料腐蚀与防护科学数据中心主任李晓刚教授的领导和大力支持下完成的，他对全书写作给予了全面的指导和细致的审核。本书相关研究工作人员如下：肖葵、程学群、张新、邹士文、吴俊升、董超芳、高瑾、王淑柳、肖丽媛、陈俊航、谭瑶、张昊、尹程辉、陈娜娜、李波、李曌亮、张超、张欢、胡为峰、刘亚东、刘全有、吴军等。
由于受工作和认识的局限，本书尚存在诸多不足，敬请读者赐教与指正。
著者
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