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)(de)祖先對腐蝕(shi)(shi)科學作(zuo)出(chu)了卓越的(de)(de)貢獻。春秋戰國時(shi)期的(de)(de)武器,秦(qin)始皇(huang)時(shi)代(dai)的(de)(de)青(qing)銅劍和大量箭(jian)鏃,有的(de)(de)至今(jin)毫無銹蝕(shi)(shi)。經(jing)鑒定,青(qing)銅箭(jian)鏃表面(mian)有一層(ceng)致密的(de)(de)黑色(se)氧化層(ceng)(有的(de)(de)表面(mian)甚至含鉻(ge)高(gao)達2%),這些表面(mian)保護層(ceng)具有良好(hao)的(de)(de)防腐作(zuo)用,這是中(zhong)國文明史(shi)上(shang)的(de)(de)一個奇跡(ji)。聞名世界的(de)(de)中(zhong)國真漆早在3000年(nian)前(qian)的(de)(de)商朝(chao)就(jiu)已得(de)到廣泛應(ying)用。越王勾(gou)踐的(de)(de)青(qing)銅寶劍穿越了2000多年(nian)的(de)(de)歷史(shi)長河,但劍身絲毫不(bu)見(jian)銹斑。
盡管(guan)對腐蝕及其控(kong)制(zhi)認識(shi)的(de)歷(li)史悠(you)久,但(dan)都是(shi)屬(shu)于經驗性的(de)。材料(liao)(liao)的(de)腐蝕科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)與防護技術實際上是(shi)一個涉及多門(men)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科的(de)綜合性邊緣學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科,它的(de)理論和(he)實踐與金(jin)屬(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、冶金(jin)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、材料(liao)(liao)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、電(dian)化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、物理學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、工程(cheng)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、斷裂力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、流體力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)工程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、微生物學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、表(biao)面科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、表(biao)面工程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、電(dian)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)等密切相(xiang)關(guan)。因此,作(zuo)為獨立學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科的(de)腐蝕與防護學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科是(shi)隨著各相(xiang)關(guan)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科的(de)發展逐步(bu)完善的(de)。
腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)與防護(hu)技術作為一門(men)獨(du)立的(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)科則(ze)是(shi)在(zai)(zai) 20 世(shi)紀(ji) 20 ~ 30 年(nian)代發展起(qi)來的(de)(de)。1911年(nian),Eden 等首次(ci)觀(guan)察(cha)到(dao)微(wei)動腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)現(xian)象。1927年(nian),Tomlinson 通過研究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)首次(ci)提(ti)出(chu)了(le)微(wei)動腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)機理模型。1920~1923年(nian),Tammann、Piilling與 Bedworth 通過研究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)金屬(shu) Ag、Fe、Pb、Ni等的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)規律,提(ti)出(chu)了(le)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)動力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)拋物(wu)線(xian)定(ding)(ding)律和(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜完整性的(de)(de)判(pan)據;Moore 的(de)(de)研究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)認為黃銅(tong)季裂是(shi)黃銅(tong)在(zai)(zai)含氨環(huan)境中(zhong)發生(sheng)晶間型應力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。1926年(nian),McAdam 開(kai)始著(zhu)手研究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)疲勞。1929年(nian),Evans建立了(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)金屬(shu)極化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)(tu),并推動了(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)本質的(de)(de)定(ding)(ding)量化(hua)(hua)(hua)研究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)。1932年(nian),艾(ai)文思(U. R. Evans)和(he)霍爾(er)(T. P. Hoar)用實(shi)驗證明了(le)金屬(shu)表面(mian)存在(zai)(zai)著(zhu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)池,金屬(shu)失重(zhong)與電(dian)(dian)流(liu)量直接有關。1933年(nian),Wagner 從理論(lun)上推導(dao)出(chu)了(le)金屬(shu)高溫(wen)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜生(sheng)長的(de)(de)經典拋物(wu)線(xian)理論(lun)。1938年(nian),瓦格納(C. Wagnar)和(he)屈拉德(W. Traud)對同一金屬(shu)表面(mian)發生(sheng)一對以(yi)上共軛反應的(de)(de)情況提(ti)出(chu)了(le)混(hun)合電(dian)(dian)位的(de)(de)概念,建立了(le)電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)混(hun)合電(dian)(dian)位理論(lun),奠(dian)定(ding)(ding)了(le)近代腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)與工程的(de)(de)動力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)基礎(chu)。同年(nian),Pourbaix 計算和(he)繪(hui)制了(le)電(dian)(dian)位-pH 值圖(tu)(tu)(tu),奠(dian)定(ding)(ding)了(le)近代腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)熱力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)理論(lun)框架(jia)。1947年(nian),Brenner 和(he) Riddell 提(ti)出(chu)了(le)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)鍍(du)鎳技術。1950年(nian),Unilig 提(ti)出(chu)了(le)點蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)自催化(hua)(hua)(hua)機理模型。1957年(nian),Stern 和(he)Geary提(ti)出(chu)了(le)線(xian)性極化(hua)(hua)(hua)技術。1968年(nian),Iverson 觀(guan)察(cha)到(dao)了(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)噪聲信號圖(tu)(tu)(tu)像。20 世(shi)紀(ji) 60 年(nian)代,Brown 首先將(jiang)斷(duan)裂力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)引入到(dao)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)研究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)。1970年(nian),Epellboin 首次(ci)用電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)阻抗譜研究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)過程。
從 20 世紀(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)下葉至今的(de)近幾十年里(li),腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)和(he)(he)防(fang)護技術得(de)(de)到(dao)了(le)迅速的(de)發展(zhan)。國(guo)際學(xue)(xue)術交流日(ri)(ri)益活躍;局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕和(he)(he)應(ying)力作用(yong)(yong)下的(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕行為(wei)及其(qi)控(kong)制(zhi)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)備(bei)受重視,其(qi)對(dui)石油化(hua)(hua)工(gong)(gong)、海洋工(gong)(gong)程(cheng)、航空航天、國(guo)防(fang)建(jian)設等部門(men)有(you)重要影響;腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕學(xue)(xue)科(ke)吸引了(le)許許多(duo)多(duo)相(xiang)關學(xue)(xue)科(ke)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)著名(ming)科(ke)學(xue)(xue)家和(he)(he)工(gong)(gong)程(cheng)師轉入從事腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕領(ling)(ling)域(yu)(yu)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)工(gong)(gong)作,使(shi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕學(xue)(xue)科(ke)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)隊伍(wu)日(ri)(ri)益壯大;腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)的(de)應(ying)用(yong)(yong)學(xue)(xue)科(ke)——腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕工(gong)(gong)程(cheng)學(xue)(xue)和(he)(he)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕系統(tong)工(gong)(gong)程(cheng)學(xue)(xue)形成。在這一(yi)時期內先(xian)進(jin)的(de)表面(mian)分析儀器和(he)(he)技術在腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)(zhong)得(de)(de)到(dao)了(le)應(ying)用(yong)(yong),如(ru)俄歇電子(zi)(zi)(zi)譜(pu)(AES)、X光(guang)電子(zi)(zi)(zi)能(neng)譜(pu)(XPS)、次離子(zi)(zi)(zi)質(zhi)譜(pu)(SIMS)、掃描(miao)電子(zi)(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)(SEM)、透射電子(zi)(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)(TEM)、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)力顯微(wei)鏡(jing)(AFM)、電化(hua)(hua)學(xue)(xue)交流阻抗譜(pu)(EIS)等,進(jin)一(yi)步(bu)揭示了(le)許多(duo)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕過程(cheng)的(de)微(wei)觀機制(zhi)和(he)(he)本質(zhi)。將物理(li)(li)(li)和(he)(he)化(hua)(hua)學(xue)(xue)學(xue)(xue)科(ke)的(de)新成就,如(ru)滲流理(li)(li)(li)論、非線性動力學(xue)(xue)、混(hun)沌理(li)(li)(li)論、分形理(li)(li)(li)論、半(ban)導體(ti)理(li)(li)(li)論、量(liang)子(zi)(zi)(zi)化(hua)(hua)學(xue)(xue)等引入腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)領(ling)(ling)域(yu)(yu)后已取得(de)(de)了(le)一(yi)系列重要成果(guo)。與此同(tong)時,計算機技術、網絡技術及人(ren)工(gong)(gong)智(zhi)能(neng)等得(de)(de)到(dao)了(le)廣泛(fan)應(ying)用(yong)(yong),這一(yi)切也相(xiang)應(ying)地促進(jin)和(he)(he)發展(zhan)了(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕控(kong)制(zhi)技術。20世紀(ji)60~70年代,電子(zi)(zi)(zi)束、離子(zi)(zi)(zi)束、激(ji)光(guang)束和(he)(he)等離子(zi)(zi)(zi)技術等先(xian)后引入到(dao)表面(mian)技術領(ling)(ling)域(yu)(yu)中(zhong)(zhong)(zhong),使(shi)表面(mian)技術取得(de)(de)了(le)飛躍式的(de)進(jin)步(bu)。
腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)學(xue)家的(de)(de)(de)(de)(de)(de)卓越工(gong)(gong)(gong)作,再(zai)加上先(xian)進(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀器設備和(he)(he)(he)實驗(yan)手段的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大量采用,其他(ta)相關學(xue)科(ke)(ke)理論(lun)(lun)發展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)推動(dong),使腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)學(xue)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)進(jin)(jin)一步(bu)得(de)到完(wan)善、充(chong)實和(he)(he)(he)提(ti)高。在腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)程方面取得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)果也是(shi)十分(fen)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。有(you)些腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)問題尚未(wei)從理論(lun)(lun)上徹底(di)明(ming)了之前(qian),就已(yi)(yi)經在防護(hu)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)上提(ti)出(chu)(chu)了許(xu)多(duo)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)解決方法(fa)。在這期間,許(xu)多(duo)著名的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)學(xue)家及工(gong)(gong)(gong)程師提(ti)出(chu)(chu)并用實驗(yan)論(lun)(lun)證了點蝕(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、選(xuan)擇性腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)機理,進(jin)(jin)而提(ti)出(chu)(chu)了相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控制(zhi)措施,發展(zhan)(zhan)(zhan)了腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)方法(fa),促(cu)進(jin)(jin)了現代(dai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)學(xue)理論(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)發展(zhan)(zhan)(zhan)。目前(qian),已(yi)(yi)涌現出(chu)(chu)了各(ge)式各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面防護(hu)新技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu),推動(dong)了現代(dai)表(biao)(biao)面工(gong)(gong)(gong)程技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)及表(biao)(biao)面工(gong)(gong)(gong)程學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)。近年來(lai),納米技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱潮又(you)促(cu)進(jin)(jin)了多(duo)種新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問世,因此可(ke)以(yi)說,正是(shi)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)和(he)(he)(he)科(ke)(ke)學(xue)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)(zhan)促(cu)進(jin)(jin)了現代(dai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)學(xue)理論(lun)(lun)和(he)(he)(he)防護(hu)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)發展(zhan)(zhan)(zhan)。然(ran)而,如果沒有(you)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)展(zhan)(zhan)(zhan)和(he)(he)(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控制(zhi)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)功,許(xu)多(duo)重要工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)也不可(ke)能發展(zhan)(zhan)(zhan)到今天這個水平。
1949年以來,尤其是(shi)改(gai)革(ge)開放以來,我(wo)國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)的(de)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)技術(shu)研究(jiu)工(gong)作(zuo)(zuo)得(de)到了(le)很大(da)的(de)發(fa)展(zhan)(zhan),在(zai)(zai)國(guo)(guo)(guo)際本學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)領域中占(zhan)有(you)重要一(yi)席,對我(wo)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)民(min)經濟(ji)的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)作(zuo)(zuo)出了(le)巨大(da)的(de)貢獻。中華人民(min)共(gong)和(he)(he)國(guo)(guo)(guo)成(cheng)立(li)初期,國(guo)(guo)(guo)家科(ke)(ke)(ke)(ke)委(wei)在(zai)(zai)機械(xie)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)組(zu)內成(cheng)立(li)了(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)分(fen)組(zu),于1961年又單獨成(cheng)立(li)了(le)國(guo)(guo)(guo)家腐(fu)(fu)蝕(shi)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)組(zu),負責制定我(wo)國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)規(gui)劃,并召開多次學(xue)(xue)術(shu)會(hui)議交(jiao)流(liu)會(hui),建立(li)土(tu)壤(rang)腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗點(dian)等。這期間,我(wo)國(guo)(guo)(guo)一(yi)些高校也(ye)先后(hou)建立(li)了(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)防護(hu)(hu)專(zhuan)業,一(yi)些相關研究(jiu)院所先后(hou)成(cheng)立(li)了(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)研究(jiu)組(zu)、室,開展(zhan)(zhan)有(you)關科(ke)(ke)(ke)(ke)研工(gong)作(zuo)(zuo)。改(gai)革(ge)開放以后(hou),腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)得(de)到了(le)國(guo)(guo)(guo)家的(de)高度重視,于1979 年12 月正(zheng)式(shi)成(cheng)立(li)了(le)中國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)學(xue)(xue)會(hui),下設 10 多個專(zhuan)業委(wei)員會(hui),標志著我(wo)國(guo)(guo)(guo)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)走向(xiang)了(le)規(gui)范(fan)化(hua)(hua)(hua)發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)快(kuai)車道。經過廣大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防護(hu)(hu)科(ke)(ke)(ke)(ke)技工(gong)作(zuo)(zuo)者近20年的(de)辛勤耕耘(yun),目前我(wo)國(guo)(guo)(guo)已較好(hao)地(di)(di)解(jie)決了(le)包括石(shi)油(you)天然氣開發(fa)、石(shi)油(you)化(hua)(hua)(hua)工(gong)、化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)工(gong)業、船舶制造、航(hang)空航(hang)天、核(he)能、冶金、交(jiao)通、通信、海洋工(gong)程、電子、建筑(zhu)等在(zai)(zai)內的(de)各工(gong)業領域中的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)問(wen)題,研究(jiu)和(he)(he)開發(fa)了(le)許多先進的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)控制及監測技術(shu),較好(hao)地(di)(di)滿足了(le)生產發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)需(xu)要。
