金屬材料在海洋中的腐蝕相當嚴重。目前全世界每年因腐蝕造成的經濟損失高達數萬億美元。據統計，2014年我國因腐蝕損失約2萬億元人民幣，其中，海洋環境中的腐蝕由于具有獨特的性質約占腐蝕總量的1/3。隨著我國海洋經濟的迅猛發展和海洋開發的深入，海洋漁業、海洋油氣業、海上風電、海水淡化工程、海洋化工業、海洋鹽化工、海洋礦業開采、海洋船舶工業、海洋工程建筑業、海洋交通運輸業、濱海旅游業等潛力無限，與此同時，海洋腐蝕與防護也凸顯其與日俱增的重要意義和作用，越來越受到人們的關注！

欲選擇適合于海洋工程的金屬材料，必須了解海洋腐蝕環境特點，了解金屬材料的腐蝕行為、腐蝕機理以及相應的防腐蝕技術，加強腐蝕控制，減少金屬材料的損耗，防止地球上有限的礦產資源過早地枯竭和避免設備在海洋環境中遭到過早的或意外的破壞，因此，海洋腐蝕與防護技術有其重要的戰略意義。目前雖然有一些關于海洋腐蝕的專論，但卻鮮有一部既包括必要的基礎理論知識，又含有近代防護技術和腐蝕監（檢）測實用知識的專業書籍?！逗Ｑ蟾g與防護》一書的出版正以此為契機，主要講述海洋環境的腐蝕特點與防護技術，兼顧其他重要的腐蝕知識和實際工程常用的監（檢）測方法，各章附思考題啟發讀者深思精進，既適合于大專院校相關專業師生參考，又對工程技術人員有較好的指導作用。

全書以緒論開篇，主要分為三個部分：第一部分為基礎腐蝕理論，包括海洋腐蝕環境、腐蝕分類、電化學腐蝕熱力學、電化學腐蝕動力學、電化學測量技術5 章；第二部分為腐蝕防護技術，包括常用耐腐蝕材料及其在海洋環境中的耐蝕性、表面處理與涂層技術、緩蝕劑、陰極保護和海洋生物污損與微生物腐蝕 5 章；第三部分包括腐蝕實驗方法，腐蝕檢測、監測與評價和案例 3 章。

本書特色

本書以基礎理論、海洋環境背景為起點，繼而展開腐蝕試驗方法和檢測技術的全面講述，最后以實際工程案例綜合上述理論知識和技術方法，指導實踐。全書體現“四個相結合”：

腐蝕電化學理論與防護技術相結合；

防護技術與腐蝕監測/檢測方法相結合；

理論知識與實驗相結合；

片段的知識點與綜合案例相結合。

目錄速覽

主要作者簡介

杜 敏 中國海洋大學教授，博士生導師。從事海洋腐蝕與防護技術的研究和教學工作，研究方向分為：金屬材料的腐蝕機理研究，陰極保護優化及其監測/檢測技術，微生物腐蝕與控制，緩蝕劑的研究與開發和電化學測試技術及其在海洋腐蝕與防護中的應用。負責國家自然科學基金、國家科技部重大專項子課題以及地方和企業委托項目30多項，發表科技文章130多篇，專利9項。出版《海洋構筑物陰極保護》等學術專著。兼任山東省暨青島市腐蝕與防護學會理事長，中國腐蝕與防護學會常務理事等職；《表面技術》《中國腐蝕與防護學報》等期刊編委。

高榮杰 中國海洋大學材料科學與工程學院副教授。1997年獲得博士學位。主要從事無機功能材料、碳材料、腐蝕與防護技術等研究，發表論文100余篇。SCI、EI收錄30余篇，承擔多項國家、省部級、橫向課題。

魏世丞 陸軍裝甲兵學院裝備保障與再制造系主任，教授、博士生導師。主要從事表面工程、再制造工程領域的教學科研工作?，F為國家“萬人計劃”科技創新領軍人才、軍隊科技領軍人才等。兼任中國機械工程學會維修與再制造分會副理事長、中國機械工程學會表面工程分會副主任等職。擔任海洋腐蝕與防護國防科技重點實驗室、航空材料腐蝕防護重點實驗室學術委員會委員。出版專著16部，發表論文210余篇，獲授權國家發明專利19項、受理13項。獲國家科技進步二等獎1項、軍隊及省部科技進步一等獎8項、二等獎1項。先后獲中國科協“求是”獎，入選國家百千萬人才工程等多項獎勵和榮譽。

王玉江 陸軍裝甲兵學院裝備再制造技術國防科技重點實驗室副研究員，博士生導師。主要從事表面工程、再制造工程方面的教學與科研工作，是裝備再制造技術國防科技重點實驗室裝備再制造技術方向中青年學術骨干，全軍計量領域專業組專家。作為項目負責人主持國家重點研發計劃、軍隊預先研究項目等國家及軍隊科研課題30余項。主編專著5部，參編著作8部，發表論文120余篇。參編國家標準3項，行業標準5項，獲授權發明專利18項、受理8項。獲國家科技進步獎二等獎1項，省部級科技進步獎一等獎2項、二等獎、三等獎各1項。

內容速遞

9.4 陰極保護新進展

9.4.1犧牲陽極的發展

在犧牲陽極機理研究方面，對于鋁合金陽極中銦、汞、鈦、稀土等元素的活化作用機理、多種元素的協同活化作用機制，合金中晶粒大小、第二相（數量、形態、分布等）對其電化學性能的影響，某些特殊合金元素如 Ga 等對鋁陽極電化學性能的影響，鋁基犧牲陽極的均勻腐蝕影響因素、溶解過程和負差異效應，鋅陽極晶間腐蝕的原因和對策以及探索用工業純原料代替高純原料制造犧牲陽極等方面也都有了不同的進展。

在生產工藝及成型方面，通過對鑄造過程的熱處理及改變陽極的常規形狀，以提高電化學效率及改變原來單調的外形，滿足陰極保護多樣化的發展；另外，適應于不同時間段對保護電流要求不同的陰極保護系統的復合犧牲陽極也成為犧牲陽極研究領域一個新的增長點。

9.4.2 輔助陽極的發展

外加電流中使用的輔助陽極材料，由最普遍的石墨和高硅鑄鐵發展到鍍鉑鈦、鍍鉑鉭和鉛銀等材質。最近國內外使用貴金屬包覆陽極的趨勢在上升，如鉑鈮絲、鉑鉭絲等。此外，陽極形式也發生了變化，如 LIDA 陽極，它們單個陽極用導線連成一串，在析氯環境（海水）或析氧（土壤或淡水）環境中使用。

在對混凝土鋼筋實施陰極保護時，可采用以下陽極。其一是網狀輔助陽極，即在金屬鈦網上涂一層具有電催化活性的單一或者混合金屬氧化物而構成。其二是導電混凝土，即用導電材料全部或部分代替混凝土中的骨料，依靠這些導電組分間緊密接觸而導電。其三是柔性陽極，它可以彌補普通輔助陽極導電均勻性差、易受介質電阻率影響的缺點，可在更復雜的場合下使用。

9.4.3 參比電極的發展

實驗室常用參比電極電位穩定，精度較高，測量數據準確可靠，但要求精細的維護和嚴格的使用條件，在工程應用中是不方便的。因此選擇合適的、長期穩定的參比電極對陰極保護電化學參數測量及保護效果的評價是至關重要的。

目前常用于海洋環境的參比電極有Ag/AgCl電極，用于土壤環境的有Cu/CuSO4電極；此外高純Zn電極也作為海水中陰極保護的參比電極。另外，高純鎂電極和Mo/MoOx電極都得到了不同程度的實際應用。

9.5陰極保護計算機輔助設計

9.5.1經驗法

在傳統的陰極保護工程設計中，大多采用經驗設計和平均分布的原理來設計陰極保護方案，并采用實際測量或經驗估計的方法來掌握電位分布規律。這種方法雖然比較簡單實用，但實際保護效果卻還有待提高，特別是沒有經驗可借鑒的新結構陰極保護設計。

9.5.2縮比模型法

縮比模型法陰極保護設計是基于縮比理論，將被保護對象按一定比例制成縮比模型，同時將介質的電導率按比例減小，在實驗室內研究不同陰極保護方案（如輔助陽極數量、位置，參比電極數量、位置等）對保護效果的影響，從而實現陰極保護設計方案的優化。該方法也稱為物理比例電導縮比模型方法，是一種實驗優化設計技術。

9.5.3數值模擬法

物理縮比模型實驗雖然可以較好地指導陰極保護設計，但其操作比較復雜，工作量和成本也都比較大，而且對于保護對象的細節結構部分無法很好地模擬。為實現保護效果的快速、準確評價，近幾年又發展了數值模擬技術來預測保護效果并優化設計方案，以獲得陰極保護效果的最優化。數值模擬法是通過計算機求解不同陰極保護方案電位、電流分布，確定最佳陰極保護方案。