人類大約在使用材料的同時就開始了對腐蝕和腐蝕控制技術的觀察和研究。人類有效地利用金屬的歷史就是與金屬腐蝕做斗爭的歷史。
我們的(de)祖先(xian)對腐蝕科(ke)學作出了卓越的(de)貢(gong)獻。春秋戰國時期的(de)武器,秦始皇時代的(de)青銅劍(jian)和大量箭鏃(zu),有的(de)至今毫無(wu)銹蝕。經鑒(jian)定,青銅箭鏃(zu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)有一層(ceng)(ceng)致密的(de)黑色氧化層(ceng)(ceng)(有的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)甚(shen)至含鉻高(gao)達(da)2%),這些表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)保護(hu)層(ceng)(ceng)具有良好的(de)防腐作用(yong),這是中(zhong)國文明史(shi)(shi)上的(de)一個奇跡。聞(wen)名世界的(de)中(zhong)國真漆早(zao)在3000年(nian)前的(de)商(shang)朝就(jiu)已得到廣泛應用(yong)。越王勾(gou)踐(jian)的(de)青銅寶劍(jian)穿越了2000多(duo)年(nian)的(de)歷(li)史(shi)(shi)長河,但劍(jian)身絲毫不(bu)見銹斑(ban)。
盡管對(dui)腐蝕(shi)及其控制認識(shi)的歷(li)史悠久,但(dan)都(dou)是(shi)(shi)屬(shu)于經驗(yan)性的。材料的腐蝕(shi)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)與(yu)防護(hu)(hu)技術實際上是(shi)(shi)一個涉及多門學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)的綜合性邊緣學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke),它的理論(lun)和實踐與(yu)金(jin)屬(shu)學(xue)(xue)(xue)、冶金(jin)學(xue)(xue)(xue)、材料學(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)、電化學(xue)(xue)(xue)、物理學(xue)(xue)(xue)、工程(cheng)力(li)學(xue)(xue)(xue)、斷裂力(li)學(xue)(xue)(xue)、流體力(li)學(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)工程(cheng)學(xue)(xue)(xue)、微生(sheng)物學(xue)(xue)(xue)、表面科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)、表面工程(cheng)學(xue)(xue)(xue)、電學(xue)(xue)(xue)等密切相(xiang)關。因(yin)此,作為獨(du)立學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)的腐蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)是(shi)(shi)隨著各(ge)相(xiang)關學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)的發(fa)展逐步完善的。
腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)科學(xue)(xue)與(yu)防(fang)護技術作為(wei)一門(men)獨立的(de)(de)學(xue)(xue)科則是(shi)在(zai) 20 世紀 20 ~ 30 年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)發(fa)(fa)展起(qi)來的(de)(de)。1911年(nian)(nian)(nian)(nian),Eden 等首(shou)次觀察(cha)到(dao)微動(dong)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)現象。1927年(nian)(nian)(nian)(nian),Tomlinson 通過(guo)研(yan)究(jiu)(jiu)首(shou)次提出了(le)(le)(le)(le)(le)微動(dong)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)機(ji)理(li)(li)(li)模(mo)型(xing)(xing)。1920~1923年(nian)(nian)(nian)(nian),Tammann、Piilling與(yu) Bedworth 通過(guo)研(yan)究(jiu)(jiu)金屬(shu)(shu) Ag、Fe、Pb、Ni等的(de)(de)氧(yang)化(hua)規律,提出了(le)(le)(le)(le)(le)氧(yang)化(hua)動(dong)力學(xue)(xue)的(de)(de)拋物線定(ding)律和(he)氧(yang)化(hua)膜完(wan)整性(xing)(xing)的(de)(de)判據;Moore 的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)認為(wei)黃(huang)銅(tong)季(ji)裂(lie)是(shi)黃(huang)銅(tong)在(zai)含氨環境(jing)中(zhong)發(fa)(fa)生(sheng)晶間型(xing)(xing)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。1926年(nian)(nian)(nian)(nian),McAdam 開始著手研(yan)究(jiu)(jiu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)疲勞。1929年(nian)(nian)(nian)(nian),Evans建立了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)金屬(shu)(shu)極化(hua)圖,并推(tui)動(dong)了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)(xue)本(ben)質的(de)(de)定(ding)量化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)。1932年(nian)(nian)(nian)(nian),艾文思(U. R. Evans)和(he)霍(huo)爾(er)(T. P. Hoar)用(yong)(yong)實驗證(zheng)明了(le)(le)(le)(le)(le)金屬(shu)(shu)表面存在(zai)著腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)池,金屬(shu)(shu)失重與(yu)電(dian)(dian)(dian)流量直(zhi)接有關(guan)。1933年(nian)(nian)(nian)(nian),Wagner 從(cong)理(li)(li)(li)論(lun)上推(tui)導(dao)出了(le)(le)(le)(le)(le)金屬(shu)(shu)高溫氧(yang)化(hua)膜生(sheng)長(chang)的(de)(de)經典拋物線理(li)(li)(li)論(lun)。1938年(nian)(nian)(nian)(nian),瓦格納(na)(C. Wagnar)和(he)屈(qu)拉德(de)(W. Traud)對(dui)同一金屬(shu)(shu)表面發(fa)(fa)生(sheng)一對(dui)以上共軛(e)反應(ying)的(de)(de)情況提出了(le)(le)(le)(le)(le)混(hun)合電(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)概念,建立了(le)(le)(le)(le)(le)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)混(hun)合電(dian)(dian)(dian)位(wei)理(li)(li)(li)論(lun),奠定(ding)了(le)(le)(le)(le)(le)近(jin)代(dai)(dai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)科學(xue)(xue)與(yu)工程(cheng)的(de)(de)動(dong)力學(xue)(xue)基礎。同年(nian)(nian)(nian)(nian),Pourbaix 計算(suan)和(he)繪(hui)制了(le)(le)(le)(le)(le)電(dian)(dian)(dian)位(wei)-pH 值圖,奠定(ding)了(le)(le)(le)(le)(le)近(jin)代(dai)(dai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)科學(xue)(xue)的(de)(de)熱力學(xue)(xue)理(li)(li)(li)論(lun)框架(jia)。1947年(nian)(nian)(nian)(nian),Brenner 和(he) Riddell 提出了(le)(le)(le)(le)(le)化(hua)學(xue)(xue)鍍(du)鎳技術。1950年(nian)(nian)(nian)(nian),Unilig 提出了(le)(le)(le)(le)(le)點(dian)蝕(shi)的(de)(de)自催化(hua)機(ji)理(li)(li)(li)模(mo)型(xing)(xing)。1957年(nian)(nian)(nian)(nian),Stern 和(he)Geary提出了(le)(le)(le)(le)(le)線性(xing)(xing)極化(hua)技術。1968年(nian)(nian)(nian)(nian),Iverson 觀察(cha)到(dao)了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)(xue)噪聲(sheng)信(xin)號圖像。20 世紀 60 年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai),Brown 首(shou)先將斷裂(lie)力學(xue)(xue)引(yin)入到(dao)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)。1970年(nian)(nian)(nian)(nian),Epellboin 首(shou)次用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)(xue)阻抗譜(pu)研(yan)究(jiu)(jiu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)過(guo)程(cheng)。
從(cong) 20 世(shi)紀(ji)中(zhong)下葉至今的(de)近幾十(shi)年里,腐(fu)(fu)蝕科學(xue)(xue)(xue)和(he)(he)防(fang)護技術(shu)(shu)(shu)得(de)(de)(de)到(dao)了迅速(su)的(de)發(fa)(fa)展。國(guo)際學(xue)(xue)(xue)術(shu)(shu)(shu)交流日益(yi)(yi)活(huo)躍;局部(bu)腐(fu)(fu)蝕和(he)(he)應(ying)力(li)作用(yong)下的(de)腐(fu)(fu)蝕行為及(ji)其(qi)控制(zhi)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)備受重視,其(qi)對石油化工(gong)、海洋工(gong)程、航空(kong)航天、國(guo)防(fang)建(jian)設等(deng)部(bu)門有重要影響;腐(fu)(fu)蝕學(xue)(xue)(xue)科吸引(yin)了許許多(duo)多(duo)相關學(xue)(xue)(xue)科中(zhong)的(de)著名科學(xue)(xue)(xue)家(jia)和(he)(he)工(gong)程師轉入(ru)從(cong)事腐(fu)(fu)蝕領(ling)域(yu)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)工(gong)作,使腐(fu)(fu)蝕學(xue)(xue)(xue)科的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)隊(dui)伍日益(yi)(yi)壯大(da);腐(fu)(fu)蝕科學(xue)(xue)(xue)的(de)應(ying)用(yong)學(xue)(xue)(xue)科——腐(fu)(fu)蝕工(gong)程學(xue)(xue)(xue)和(he)(he)防(fang)腐(fu)(fu)蝕系(xi)統工(gong)程學(xue)(xue)(xue)形成。在(zai)這(zhe)一(yi)時期(qi)內先進的(de)表面(mian)(mian)分(fen)析儀器和(he)(he)技術(shu)(shu)(shu)在(zai)腐(fu)(fu)蝕研(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)得(de)(de)(de)到(dao)了應(ying)用(yong),如俄歇電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)譜(AES)、X光(guang)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)能譜(XPS)、次(ci)離(li)子(zi)(zi)(zi)質(zhi)譜(SIMS)、掃描電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)顯微鏡(SEM)、透射電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)顯微鏡(TEM)、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)力(li)顯微鏡(AFM)、電(dian)(dian)化學(xue)(xue)(xue)交流阻抗譜(EIS)等(deng),進一(yi)步(bu)揭示了許多(duo)腐(fu)(fu)蝕過程的(de)微觀機制(zhi)和(he)(he)本質(zhi)。將(jiang)物理(li)(li)和(he)(he)化學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)科的(de)新成就(jiu),如滲(shen)流理(li)(li)論、非線性(xing)動(dong)力(li)學(xue)(xue)(xue)、混(hun)沌(dun)理(li)(li)論、分(fen)形理(li)(li)論、半(ban)導體(ti)理(li)(li)論、量子(zi)(zi)(zi)化學(xue)(xue)(xue)等(deng)引(yin)入(ru)腐(fu)(fu)蝕研(yan)究(jiu)(jiu)領(ling)域(yu)后已(yi)取得(de)(de)(de)了一(yi)系(xi)列重要成果。與(yu)此同時,計算機技術(shu)(shu)(shu)、網絡技術(shu)(shu)(shu)及(ji)人工(gong)智能等(deng)得(de)(de)(de)到(dao)了廣泛應(ying)用(yong),這(zhe)一(yi)切(qie)也相應(ying)地促(cu)進和(he)(he)發(fa)(fa)展了腐(fu)(fu)蝕控制(zhi)技術(shu)(shu)(shu)。20世(shi)紀(ji)60~70年代,電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)、離(li)子(zi)(zi)(zi)束(shu)(shu)、激光(guang)束(shu)(shu)和(he)(he)等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)技術(shu)(shu)(shu)等(deng)先后引(yin)入(ru)到(dao)表面(mian)(mian)技術(shu)(shu)(shu)領(ling)域(yu)中(zhong),使表面(mian)(mian)技術(shu)(shu)(shu)取得(de)(de)(de)了飛(fei)躍式的(de)進步(bu)。
腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)家的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)卓越工(gong)(gong)作,再加上(shang)先進(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀器(qi)設(she)備和(he)實驗手段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大量(liang)采(cai)用,其他(ta)相(xiang)關學(xue)(xue)(xue)(xue)科理(li)論(lun)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)推(tui)動,使腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)進(jin)(jin)(jin)一(yi)步得到完(wan)善、充實和(he)提(ti)高。在(zai)(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)方面取得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成果也(ye)是十分顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。有些腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)問題尚未(wei)從理(li)論(lun)上(shang)徹底(di)明了之前,就已經(jing)在(zai)(zai)防(fang)護(hu)(hu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)上(shang)提(ti)出(chu)了許多(duo)有效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)解決方法。在(zai)(zai)這期間,許多(duo)著名的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)家及工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)師(shi)提(ti)出(chu)并用實驗論(lun)證了點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、選擇性(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)等各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)機(ji)理(li),進(jin)(jin)(jin)而(er)提(ti)出(chu)了相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)控制措施,發(fa)(fa)展(zhan)了腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)研究(jiu)方法,促進(jin)(jin)(jin)了現代腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)理(li)論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成與發(fa)(fa)展(zhan)。目前,已涌現出(chu)了各式各樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面防(fang)護(hu)(hu)新技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu),推(tui)動了現代表(biao)面工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)及表(biao)面工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成。近年來,納米技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱潮又促進(jin)(jin)(jin)了多(duo)種(zhong)(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問世,因此可以說,正是工(gong)(gong)業和(he)科學(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)促進(jin)(jin)(jin)了現代腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)理(li)論(lun)和(he)防(fang)護(hu)(hu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成與發(fa)(fa)展(zhan)。然而(er),如果沒有腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)(jin)展(zhan)和(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)控制技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成功(gong),許多(duo)重要工(gong)(gong)業也(ye)不可能發(fa)(fa)展(zhan)到今天這個水(shui)平(ping)。
1949年以來(lai),尤其(qi)是改革開(kai)(kai)放(fang)以來(lai),我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)技(ji)術(shu)研(yan)究工(gong)作得(de)到了(le)(le)(le)很大(da)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan),在國(guo)(guo)(guo)際本學(xue)(xue)科(ke)(ke)領域中占有(you)重要一席,對我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)民經濟的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)作出了(le)(le)(le)巨大(da)的(de)(de)(de)貢獻(xian)。中華人民共和(he)國(guo)(guo)(guo)成(cheng)立(li)(li)初期,國(guo)(guo)(guo)家科(ke)(ke)委在機械學(xue)(xue)科(ke)(ke)組內成(cheng)立(li)(li)了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)分組,于1961年又單獨成(cheng)立(li)(li)了(le)(le)(le)國(guo)(guo)(guo)家腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)科(ke)(ke)學(xue)(xue)學(xue)(xue)科(ke)(ke)組,負責制定我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)規劃(hua),并召開(kai)(kai)多(duo)次學(xue)(xue)術(shu)會(hui)議交流會(hui),建(jian)立(li)(li)土壤腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試驗點等。這期間,我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)一些(xie)高校也先后(hou)建(jian)立(li)(li)了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)專業(ye),一些(xie)相關研(yan)究院(yuan)所先后(hou)成(cheng)立(li)(li)了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)研(yan)究組、室(shi),開(kai)(kai)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)有(you)關科(ke)(ke)研(yan)工(gong)作。改革開(kai)(kai)放(fang)以后(hou),腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)學(xue)(xue)科(ke)(ke)得(de)到了(le)(le)(le)國(guo)(guo)(guo)家的(de)(de)(de)高度重視,于1979 年12 月正式成(cheng)立(li)(li)了(le)(le)(le)中國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)學(xue)(xue)會(hui),下設 10 多(duo)個(ge)專業(ye)委員(yuan)會(hui),標志著(zhu)我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)學(xue)(xue)科(ke)(ke)走向了(le)(le)(le)規范化(hua)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)快(kuai)車道。經過廣大(da)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)科(ke)(ke)技(ji)工(gong)作者近(jin)20年的(de)(de)(de)辛勤(qin)耕耘,目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)已較好地解決(jue)了(le)(le)(le)包括(kuo)石油天然氣(qi)開(kai)(kai)發(fa)(fa)、石油化(hua)工(gong)、化(hua)學(xue)(xue)工(gong)業(ye)、船舶制造(zao)、航(hang)空(kong)航(hang)天、核(he)能(neng)、冶金、交通、通信、海洋工(gong)程、電子、建(jian)筑等在內的(de)(de)(de)各工(gong)業(ye)領域中的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)問(wen)題,研(yan)究和(he)開(kai)(kai)發(fa)(fa)了(le)(le)(le)許多(duo)先進(jin)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)控制及監(jian)測技(ji)術(shu),較好地滿足了(le)(le)(le)生(sheng)產(chan)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)需要。
