人類大約在使用材料的同時就開始了對腐蝕(shi)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)祖先對腐蝕科學作出了卓(zhuo)越的(de)貢獻。春秋(qiu)戰國(guo)時期的(de)武器,秦始皇時代的(de)青銅(tong)劍和大(da)量箭鏃(zu),有的(de)至今毫無銹蝕。經鑒(jian)定(ding),青銅(tong)箭鏃(zu)表(biao)面有一(yi)層(ceng)致(zhi)密的(de)黑色氧化層(ceng)(有的(de)表(biao)面甚至含鉻(ge)高達2%),這(zhe)些表(biao)面保(bao)護層(ceng)具(ju)有良好的(de)防腐作用,這(zhe)是(shi)中國(guo)文(wen)明(ming)史(shi)上的(de)一(yi)個奇跡。聞名(ming)世界(jie)的(de)中國(guo)真漆早(zao)在3000年(nian)前的(de)商朝就已得到(dao)廣泛應用。越王勾踐的(de)青銅(tong)寶劍穿越了2000多年(nian)的(de)歷史(shi)長河,但(dan)劍身絲毫不見銹斑。
盡管對腐(fu)蝕(shi)及其控制認識(shi)的(de)歷(li)史悠(you)久,但都是屬于經(jing)驗性(xing)的(de)。材(cai)料的(de)腐(fu)蝕(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)與(yu)防(fang)護(hu)技術實(shi)際上是一個涉及多門學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科的(de)綜合(he)性(xing)邊緣學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科,它的(de)理(li)論和實(shi)踐與(yu)金屬學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、冶金學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、材(cai)料學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、電化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、物(wu)理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、工程力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、斷裂力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、流體力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)工程學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、微生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、表(biao)面科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、表(biao)面工程學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、電學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)等密切相(xiang)關(guan)。因此(ci),作為(wei)獨立學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科的(de)腐(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)護(hu)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科是隨著(zhu)各相(xiang)關(guan)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科的(de)發(fa)展逐(zhu)步完善的(de)。
腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)與防護技術(shu)作為(wei)一門獨立(li)的(de)學(xue)(xue)科則是在(zai)(zai) 20 世紀 20 ~ 30 年(nian)代發(fa)展起來的(de)。1911年(nian),Eden 等(deng)(deng)首次(ci)觀察(cha)到微(wei)(wei)動(dong)(dong)(dong)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)現象。1927年(nian),Tomlinson 通過研(yan)(yan)(yan)究(jiu)首次(ci)提(ti)(ti)出了(le)(le)(le)(le)微(wei)(wei)動(dong)(dong)(dong)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)機(ji)理(li)模(mo)型。1920~1923年(nian),Tammann、Piilling與 Bedworth 通過研(yan)(yan)(yan)究(jiu)金屬 Ag、Fe、Pb、Ni等(deng)(deng)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)規律,提(ti)(ti)出了(le)(le)(le)(le)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)動(dong)(dong)(dong)力(li)學(xue)(xue)的(de)拋(pao)物線(xian)(xian)定律和氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)完整性的(de)判據;Moore 的(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)認(ren)為(wei)黃(huang)銅季裂是黃(huang)銅在(zai)(zai)含(han)氨環境中(zhong)發(fa)生(sheng)(sheng)晶(jing)間型應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。1926年(nian),McAdam 開始著手研(yan)(yan)(yan)究(jiu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)疲(pi)勞。1929年(nian),Evans建(jian)立(li)了(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)金屬極化(hua)(hua)(hua)(hua)圖,并推(tui)動(dong)(dong)(dong)了(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)本質的(de)定量(liang)化(hua)(hua)(hua)(hua)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)。1932年(nian),艾文思(U. R. Evans)和霍爾(er)(T. P. Hoar)用實驗證明了(le)(le)(le)(le)金屬表面存在(zai)(zai)著腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)池,金屬失重(zhong)與電(dian)(dian)(dian)(dian)流量(liang)直(zhi)接(jie)有關。1933年(nian),Wagner 從理(li)論(lun)(lun)上(shang)(shang)推(tui)導(dao)出了(le)(le)(le)(le)金屬高(gao)溫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)生(sheng)(sheng)長的(de)經典拋(pao)物線(xian)(xian)理(li)論(lun)(lun)。1938年(nian),瓦格納(C. Wagnar)和屈拉德(W. Traud)對同一金屬表面發(fa)生(sheng)(sheng)一對以上(shang)(shang)共軛反應的(de)情況提(ti)(ti)出了(le)(le)(le)(le)混(hun)合電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)概念,建(jian)立(li)了(le)(le)(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)混(hun)合電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)理(li)論(lun)(lun),奠定了(le)(le)(le)(le)近代腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)與工(gong)程的(de)動(dong)(dong)(dong)力(li)學(xue)(xue)基礎。同年(nian),Pourbaix 計(ji)算和繪制了(le)(le)(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)-pH 值圖,奠定了(le)(le)(le)(le)近代腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)的(de)熱力(li)學(xue)(xue)理(li)論(lun)(lun)框(kuang)架。1947年(nian),Brenner 和 Riddell 提(ti)(ti)出了(le)(le)(le)(le)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)鍍鎳技術(shu)。1950年(nian),Unilig 提(ti)(ti)出了(le)(le)(le)(le)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)自催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)機(ji)理(li)模(mo)型。1957年(nian),Stern 和Geary提(ti)(ti)出了(le)(le)(le)(le)線(xian)(xian)性極化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)。1968年(nian),Iverson 觀察(cha)到了(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)噪聲(sheng)信號圖像。20 世紀 60 年(nian)代,Brown 首先將斷裂力(li)學(xue)(xue)引入到應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)中(zhong)。1970年(nian),Epellboin 首次(ci)用電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)阻抗譜研(yan)(yan)(yan)究(jiu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)過程。
從(cong) 20 世(shi)紀(ji)中(zhong)下葉至今的(de)近幾十年里(li),腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)(ke)學和(he)防護技(ji)(ji)術(shu)得(de)(de)到(dao)了(le)迅速的(de)發展。國(guo)際學術(shu)交(jiao)流日益活躍;局(ju)部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和(he)應力作(zuo)用(yong)(yong)下的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)行為及其控制的(de)研究備受重(zhong)視(shi),其對石(shi)油化(hua)(hua)(hua)工(gong)、海洋工(gong)程、航(hang)空航(hang)天(tian)、國(guo)防建設等(deng)(deng)(deng)部門有(you)重(zhong)要影響(xiang);腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)學科(ke)(ke)(ke)吸引了(le)許許多(duo)多(duo)相(xiang)關學科(ke)(ke)(ke)中(zhong)的(de)著名科(ke)(ke)(ke)學家(jia)和(he)工(gong)程師轉入(ru)(ru)從(cong)事腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)領(ling)域的(de)研究工(gong)作(zuo),使腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)學科(ke)(ke)(ke)的(de)研究隊(dui)伍(wu)日益壯(zhuang)大;腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)(ke)學的(de)應用(yong)(yong)學科(ke)(ke)(ke)——腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)工(gong)程學和(he)防腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)系統工(gong)程學形成。在這一(yi)(yi)時期(qi)內先(xian)進的(de)表面分析儀器和(he)技(ji)(ji)術(shu)在腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研究中(zhong)得(de)(de)到(dao)了(le)應用(yong)(yong),如俄歇電子譜(AES)、X光電子能譜(XPS)、次離(li)子質譜(SIMS)、掃描電子顯(xian)微鏡(jing)(SEM)、透射電子顯(xian)微鏡(jing)(TEM)、原子力顯(xian)微鏡(jing)(AFM)、電化(hua)(hua)(hua)學交(jiao)流阻抗(kang)譜(EIS)等(deng)(deng)(deng),進一(yi)(yi)步(bu)揭示了(le)許多(duo)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)過(guo)程的(de)微觀機制和(he)本質。將物理(li)(li)和(he)化(hua)(hua)(hua)學學科(ke)(ke)(ke)的(de)新成就,如滲流理(li)(li)論(lun)、非線(xian)性動力學、混沌理(li)(li)論(lun)、分形理(li)(li)論(lun)、半(ban)導體理(li)(li)論(lun)、量(liang)子化(hua)(hua)(hua)學等(deng)(deng)(deng)引入(ru)(ru)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研究領(ling)域后已取得(de)(de)了(le)一(yi)(yi)系列(lie)重(zhong)要成果。與(yu)此同時,計算機技(ji)(ji)術(shu)、網絡技(ji)(ji)術(shu)及人工(gong)智能等(deng)(deng)(deng)得(de)(de)到(dao)了(le)廣泛應用(yong)(yong),這一(yi)(yi)切也相(xiang)應地促進和(he)發展了(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控制技(ji)(ji)術(shu)。20世(shi)紀(ji)60~70年代,電子束(shu)(shu)、離(li)子束(shu)(shu)、激光束(shu)(shu)和(he)等(deng)(deng)(deng)離(li)子技(ji)(ji)術(shu)等(deng)(deng)(deng)先(xian)后引入(ru)(ru)到(dao)表面技(ji)(ji)術(shu)領(ling)域中(zhong),使表面技(ji)(ji)術(shu)取得(de)(de)了(le)飛躍式的(de)進步(bu)。
腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)家的(de)(de)卓越(yue)工(gong)(gong)作,再加(jia)上(shang)先(xian)進(jin)(jin)的(de)(de)儀器設備和(he)(he)實(shi)驗手段(duan)的(de)(de)大量采用,其他相關(guan)學(xue)科(ke)理(li)論(lun)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)推動,使腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)進(jin)(jin)一(yi)步得到完(wan)善、充實(shi)和(he)(he)提(ti)高。在腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)程(cheng)方(fang)面取得的(de)(de)成(cheng)果(guo)也(ye)是十分(fen)顯著的(de)(de)。有些腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)問題(ti)尚未從理(li)論(lun)上(shang)徹底明了(le)之前,就已經在防護技(ji)術(shu)上(shang)提(ti)出(chu)(chu)了(le)許(xu)多(duo)有效(xiao)的(de)(de)解決方(fang)法(fa)。在這(zhe)期間,許(xu)多(duo)著名的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)家及工(gong)(gong)程(cheng)師提(ti)出(chu)(chu)并(bing)用實(shi)驗論(lun)證了(le)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、選擇性腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng)各種類型(xing)的(de)(de)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)機理(li),進(jin)(jin)而提(ti)出(chu)(chu)了(le)相應的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)控制(zhi)(zhi)措施,發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)了(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)研(yan)究方(fang)法(fa),促進(jin)(jin)了(le)現代(dai)(dai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)理(li)論(lun)的(de)(de)形(xing)成(cheng)與(yu)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。目前,已涌現出(chu)(chu)了(le)各式各樣的(de)(de)表(biao)面防護新(xin)技(ji)術(shu),推動了(le)現代(dai)(dai)表(biao)面工(gong)(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)及表(biao)面工(gong)(gong)程(cheng)學(xue)的(de)(de)形(xing)成(cheng)。近年來(lai),納米技(ji)術(shu)研(yan)究的(de)(de)熱潮(chao)又促進(jin)(jin)了(le)多(duo)種新(xin)的(de)(de)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)技(ji)術(shu)的(de)(de)問世,因此(ci)可(ke)以說(shuo),正是工(gong)(gong)業和(he)(he)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)促進(jin)(jin)了(le)現代(dai)(dai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)理(li)論(lun)和(he)(he)防護技(ji)術(shu)的(de)(de)形(xing)成(cheng)與(yu)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。然而,如果(guo)沒有腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)研(yan)究的(de)(de)進(jin)(jin)展(zhan)(zhan)和(he)(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)控制(zhi)(zhi)技(ji)術(shu)的(de)(de)成(cheng)功,許(xu)多(duo)重要工(gong)(gong)業也(ye)不(bu)可(ke)能發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)到今天這(zhe)個水平。
1949年以來,尤其是改(gai)革開放以來,我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護(hu)(hu)的(de)(de)科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)技(ji)(ji)術研究(jiu)(jiu)工作得到了(le)很(hen)大的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan),在國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)際本學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)領域(yu)中(zhong)(zhong)占有重要(yao)(yao)一(yi)席,對我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)民(min)經(jing)(jing)濟的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)作出(chu)了(le)巨大的(de)(de)貢獻。中(zhong)(zhong)華人民(min)共和(he)(he)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)成(cheng)立(li)(li)初期,國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家科(ke)(ke)(ke)委在機械(xie)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)組內(nei)成(cheng)立(li)(li)了(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護(hu)(hu)分組,于(yu)1961年又(you)單獨成(cheng)立(li)(li)了(le)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)組,負責制(zhi)定我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護(hu)(hu)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)規(gui)劃,并召開多次學(xue)(xue)術會議交(jiao)流會,建立(li)(li)土(tu)壤腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)試(shi)驗點等(deng)。這期間,我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)一(yi)些(xie)高校也先(xian)(xian)后(hou)建立(li)(li)了(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)防(fang)護(hu)(hu)專業,一(yi)些(xie)相關(guan)研究(jiu)(jiu)院所先(xian)(xian)后(hou)成(cheng)立(li)(li)了(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護(hu)(hu)研究(jiu)(jiu)組、室(shi),開展(zhan)有關(guan)科(ke)(ke)(ke)研工作。改(gai)革開放以后(hou),腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護(hu)(hu)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)得到了(le)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家的(de)(de)高度重視,于(yu)1979 年12 月(yue)正式成(cheng)立(li)(li)了(le)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護(hu)(hu)學(xue)(xue)會,下設 10 多個專業委員(yuan)會,標志著我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護(hu)(hu)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)走向(xiang)了(le)規(gui)范化發(fa)(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)快(kuai)車(che)道。經(jing)(jing)過廣(guang)大腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護(hu)(hu)科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)工作者近20年的(de)(de)辛勤耕耘,目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)已較好(hao)地解決了(le)包括石油天然氣開發(fa)(fa)(fa)、石油化工、化學(xue)(xue)工業、船舶制(zhi)造、航空航天、核能、冶金、交(jiao)通、通信、海洋工程、電子、建筑等(deng)在內(nei)的(de)(de)各工業領域(yu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)問題,研究(jiu)(jiu)和(he)(he)開發(fa)(fa)(fa)了(le)許多先(xian)(xian)進的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控制(zhi)及監測技(ji)(ji)術,較好(hao)地滿足了(le)生產發(fa)(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)需要(yao)(yao)。
