土壤腐蝕是國(guó)際公認(rèn)的復(fù)雜的電化學(xué)腐蝕系統(tǒng)，具有危害嚴(yán)重、難以控制和機(jī)理復(fù)雜的特點(diǎn)。本書匯總了作者研究團(tuán)隊(duì)四十年來取得的土壤腐蝕研究的重要成果和認(rèn)識(shí)，旨在推動(dòng)和延續(xù)對(duì)土壤腐蝕的基礎(chǔ)研究，為土壤腐蝕防護(hù)工程提供**的理論基礎(chǔ)。本書首先在介紹材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科和土壤發(fā)生分類學(xué)說的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論了土壤腐蝕電化學(xué)，介紹了整個(gè)土壤腐蝕理論研究的基礎(chǔ)；然后系統(tǒng)討論了土壤腐蝕演化的環(huán)境影響因素、土壤腐蝕演化的材料組織結(jié)構(gòu)影響因素、土壤縫隙腐蝕及其影響因素、土壤應(yīng)力腐蝕及其影響因素、土壤雜散電流腐蝕及其影響因素；后討論了土壤腐蝕野外試驗(yàn)與評(píng)價(jià)、土壤腐蝕室內(nèi)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)、土壤腐蝕室內(nèi)外相關(guān)性和土壤腐蝕大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與評(píng)估等內(nèi)容，以及在此基礎(chǔ)上形成的新版土壤腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。其中，前兩部分內(nèi)容是土壤腐蝕理論研究的主體，與工程應(yīng)用密不可分；第三部分則是土壤腐蝕研究成果工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)化途徑和方法。
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目錄
前言
第1章 材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科概況 1
1.1 材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科國(guó)際背景 1
1.2 材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科國(guó)內(nèi)概況 5
1.3 材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科研究發(fā)展方向 7
1.4 材料腐蝕與防護(hù)學(xué)科應(yīng)用技術(shù)發(fā)展方向 10
1.5 結(jié)語 12
第2章 土壤與土壤腐蝕 13
2.1 土壤成因?qū)W說與特征 13
2.1.1 土壤成因?qū)W說 14
2.1.2 土壤的基本特征 15
2.2 土壤的類型與分布 16
2.2.1 土壤分類 16
2.2.2 土壤的水平分布 18
2.2.3 土壤的垂直分布 20
2.2.4 土壤類型舉例 20
2.3 材料土壤腐蝕 27
2.3.1 考古發(fā)掘?qū)Σ牧细g科學(xué)的啟示 28
2.3.2 土壤中的鐵銹層 31
2.3.3 土壤腐蝕類型 34
2.4 材料土壤腐蝕研究概況 35
2.4.1 國(guó)外材料土壤腐蝕研究概況 35
2.4.2 國(guó)內(nèi)材料土壤腐蝕研究概況 36
2.5 結(jié)語 39
第3章 土壤腐蝕電化學(xué) 40
3.1 土壤腐蝕電池與電極過程 40
3.1.1 土壤宏電池 40
3.1.2 土壤腐蝕微電池 43
3.1.3 土壤腐蝕電極過程 44
3.2 土壤腐蝕電化學(xué)熱力學(xué) 47
3.3 土壤腐蝕電化學(xué)動(dòng)力學(xué) 48
3.3.1 土壤腐蝕電阻率及其分析 48
3.3.2 碳鋼在不同含水量大港鹽堿土中的腐蝕電化學(xué)行為 52
3.3.3 碳鋼在不同溫度大港鹽堿土中的腐蝕電化學(xué)行為 61
3.3.4 土壤腐蝕的金屬鈍化 66
3.4 土壤腐蝕微區(qū)電化學(xué) 69
3.4.1 掃描Kelvin參比電極技術(shù) 69
3.4.2 掃描振動(dòng)電極技術(shù) 74
3.5 結(jié)語 76
第4章 土壤腐蝕演化的環(huán)境影響因素 77
4.1 土壤腐蝕演化規(guī)律試驗(yàn)結(jié)果 77
4.2 土壤物理和化學(xué)環(huán)境對(duì)材料腐蝕演化的影響 79
4.2.1 土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu) 80
4.2.2 土壤的水、氣、熱狀況 83
4.2.3 含鹽度 85
4.2.4 土壤的酸堿度 87
4.2.5 氧化還原性 89
4.3 土壤生物環(huán)境對(duì)材料土壤腐蝕演化的影響 90
4.3.1 土壤生物的作用 90
4.3.2 土壤中微生物的種類和數(shù)量 91
4.3.3 土壤微生物腐蝕 93
4.4 碳鋼鹽堿土腐蝕及其影響因素 98
4.4.1 碳鋼在大港現(xiàn)場(chǎng)埋樣試驗(yàn)中的腐蝕演化規(guī)律與形貌 98
4.4.2 碳鋼在室內(nèi)大港土壤埋樣的腐蝕演化規(guī)律與形貌 100
4.5 結(jié)語 101
第5章 土壤腐蝕演化的材料影響因素 103
5.1 材料表面狀態(tài)對(duì)土壤腐蝕的影響 103
5.2 金屬土壤腐蝕的材料影響因素 104
5.2.1 低合金鋼成分組織結(jié)構(gòu)因素對(duì)土壤的影響 104
5.2.2 其他金屬材料的土壤腐蝕 115
5.3 高分子材料土壤腐蝕的材料影響因素 119
5.3.1 高分子材料土壤腐蝕特性 119
5.3.2 線纜及護(hù)套材料土壤腐蝕規(guī)律 121
5.3.3 有機(jī)涂層土壤腐蝕規(guī)律 122
5.4 混凝土土壤腐蝕的材料影響因素 125
5.5 結(jié)語 126
第6章 土壤縫隙腐蝕演化與影響因素 128
6.1 縫隙腐蝕研究進(jìn)展 128
6.1.1 縫隙腐蝕的基礎(chǔ)理論 128
6.1.2 縫隙腐蝕的影響因素 131
6.1.3 陰極保護(hù)條件下的土壤縫隙腐蝕 134
6.2 碳鋼土壤縫隙腐蝕現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 135
6.3 碳鋼在庫(kù)爾勒土壤模擬溶液中的縫隙腐蝕試驗(yàn) 136
6.4 陰極極化X70鋼在庫(kù)爾勒土壤模擬溶液中的縫隙腐蝕試驗(yàn) 139
6.5 結(jié)語 147
第7章 土壤應(yīng)力腐蝕演化與影響因素 149
7.1 土壤應(yīng)力腐蝕研究進(jìn)展 149
7.1.1 高pH-SCC土壤應(yīng)力腐蝕 150
7.1.2 近中性pH-SCC土壤應(yīng)力腐蝕 151
7.1.3 應(yīng)力腐蝕的非穩(wěn)態(tài)電化學(xué)機(jī)理 152
7.1.4 土壤應(yīng)力腐蝕的影響因素 153
7.2 管線鋼土壤應(yīng)力腐蝕現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 155
7.3 土壤環(huán)境應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)室研究 158
7.3.1 實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn) 158
7.3.2 非穩(wěn)態(tài)電化學(xué)理論及應(yīng)用 160
7.4 土壤環(huán)境應(yīng)力腐蝕壽命預(yù)測(cè)模型 164
7.5 結(jié)語 167
第8章 土壤雜散電流腐蝕演化與影響因素 169
8.1 土壤雜散電流腐蝕研究進(jìn)展 169
8.1.1 直流雜散電流腐蝕 169
8.1.2 交流雜散電流腐蝕 171
8.2 雜散電流腐蝕現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 173
8.2.1 直流電流密度對(duì)銅在寶雞土壤中腐蝕行為的影響 173
8.2.2 交流電流密度對(duì)Cu在北京土壤中腐蝕行為的影響 174
8.2.3 交流電流密度對(duì)碳鋼在北京土壤中腐蝕行為的影響 177
8.3 雜散電流腐蝕室內(nèi)模擬試驗(yàn) 179
8.3.1 交流電對(duì)X80鋼在NaCl溶液中腐蝕速率的影響 179
8.3.2 交流電對(duì)X80鋼在NaHCO3溶液中腐蝕速率的影響 180
8.3.3 交流電對(duì)X80鋼在NS4溶液中腐蝕行為的影響 181
8.3.4 交流電對(duì)X80鋼在0.5mol/L Na2CO3 1mol/L NaHCO3中腐蝕行為的影響 183
8.4 交流雜散電流對(duì)應(yīng)力腐蝕的影響 185
8.4.1 交流電對(duì)X80鋼在NS4溶液中SCC行為的影響 185
8.4.2 交流電對(duì)X80鋼在高pH土壤模擬溶液中SCC行為的影響 187
8.5 結(jié)語 192
第9章 土壤環(huán)境腐蝕性的野外試驗(yàn)評(píng)價(jià) 193
9.1 傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)埋樣的土壤腐蝕試驗(yàn) 193
9.2 土壤腐蝕的環(huán)境單因素評(píng)價(jià)方法 195
9.2.1 土壤電阻率評(píng)價(jià) 195
9.2.2 土壤含水量評(píng)價(jià) 197
9.2.3 土壤含氣量評(píng)價(jià) 198
9.2.4 土壤酸堿度評(píng)價(jià) 198
9.2.5 土壤含鹽量評(píng)價(jià) 199
9.2.6 土壤氧化還原電位和鋼鐵對(duì)地電位評(píng)價(jià) 200
9.3 土壤腐蝕的環(huán)境多因素評(píng)價(jià)方法 201
9.3.1 德國(guó)DIN 50929方法 202
9.3.2 美國(guó)ANSI A21.5評(píng)價(jià)法 202
9.3.3 國(guó)內(nèi)土壤腐蝕性評(píng)價(jià)方法 203
9.4 土壤腐蝕性八因素評(píng)價(jià)法 204
9.4.1 土壤腐蝕性影響因素聚類分析 204
9.4.2 埋地鋼質(zhì)管道環(huán)境腐蝕性八因素評(píng)價(jià)方法的建立 213
9.4.3 庫(kù)爾勒和鷹潭土壤腐蝕性評(píng)價(jià) 214
9.5 結(jié)語 218
第10章 土壤腐蝕室內(nèi)試驗(yàn)與評(píng)價(jià) 219
10.1 常用的土壤腐蝕室內(nèi)試驗(yàn) 219
10.1.1 土壤腐蝕室內(nèi)埋設(shè)試驗(yàn) 219
10.1.2 土壤腐蝕室內(nèi)加速試驗(yàn) 220
10.2 土壤腐蝕室內(nèi)電化學(xué)試驗(yàn) 224
10.2.1 土壤腐蝕室內(nèi)埋樣試驗(yàn)與結(jié)果 224
10.2.2 濃度加速土壤腐蝕的電化學(xué)試驗(yàn) 228
10.2.3 溫度加速土壤腐蝕的電化學(xué)試驗(yàn) 233
10.3 土壤腐蝕分級(jí)分類室內(nèi)評(píng)價(jià)方法 237
10.4 材料土壤腐蝕微區(qū)電化學(xué)評(píng)價(jià) 240
10.5 結(jié)語 244
第11章 土壤腐蝕室內(nèi)模擬加速試驗(yàn)及相關(guān)性 245
11.1 土壤腐蝕模擬加速試驗(yàn)箱 245
11.2 加速條件下Q235鋼的腐蝕動(dòng)力學(xué)規(guī)律 247
11.3 加速試驗(yàn)中的氧化還原電位Eh及腐蝕電位Ecorr 250
11.3.1 恒溫恒含水量加速試驗(yàn) 252
11.3.2 恒溫變含水量加速試驗(yàn) 254
11.3.3 變溫恒含水量加速試驗(yàn) 254
11.4 土壤腐蝕加速試驗(yàn)的相關(guān)性 261
11.4.1 模擬加速試驗(yàn)的加速比 261
11.4.2 模擬加速試驗(yàn)的動(dòng)力學(xué)相關(guān)性 263
11.5 結(jié)語 265
第12章 土壤腐蝕大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與評(píng)估 267
12.1 環(huán)境腐蝕大數(shù)據(jù)技術(shù) 268
12.2 大氣腐蝕監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析 268
12.3 土壤腐蝕監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析 274
12.4 土壤腐蝕數(shù)據(jù)挖掘 278
12.5 結(jié)語 285
參考文獻(xiàn) 287
索引 293
后記 295
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