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)(de)祖先對腐(fu)蝕科(ke)學(xue)作(zuo)出了卓越(yue)的(de)(de)貢(gong)獻。春秋戰國時(shi)期的(de)(de)武(wu)器(qi),秦始皇時(shi)代的(de)(de)青銅(tong)劍和大量箭鏃(zu),有(you)(you)的(de)(de)至(zhi)今毫(hao)(hao)無銹(xiu)蝕。經鑒定,青銅(tong)箭鏃(zu)表(biao)面有(you)(you)一(yi)層致密(mi)的(de)(de)黑色氧化(hua)層(有(you)(you)的(de)(de)表(biao)面甚至(zhi)含鉻(ge)高達(da)2%),這些表(biao)面保護層具有(you)(you)良好的(de)(de)防腐(fu)作(zuo)用(yong),這是(shi)中(zhong)國文明(ming)史上的(de)(de)一(yi)個(ge)奇跡。聞名世界的(de)(de)中(zhong)國真漆早在(zai)3000年前的(de)(de)商朝就已得(de)到廣(guang)泛應用(yong)。越(yue)王勾(gou)踐的(de)(de)青銅(tong)寶劍穿越(yue)了2000多(duo)年的(de)(de)歷史長河,但劍身絲毫(hao)(hao)不見銹(xiu)斑。
盡(jin)管對腐(fu)蝕(shi)及其控制認識的(de)歷(li)史悠(you)久,但都是屬于經驗性的(de)。材(cai)料的(de)腐(fu)蝕(shi)科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)與(yu)(yu)防(fang)護技術實際(ji)上是一個涉及多門學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)的(de)綜合性邊緣學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke),它的(de)理(li)論(lun)和實踐與(yu)(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(dian)(dian)化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、物理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、工程力學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、斷(duan)裂力學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、流體(ti)力學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)工程學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、微生物學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、表(biao)面科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、表(biao)面工程學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、電(dian)(dian)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)等密(mi)切相關。因此,作為獨(du)立學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)的(de)腐(fu)蝕(shi)與(yu)(yu)防(fang)護學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)是隨(sui)著(zhu)各相關學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)的(de)發(fa)展逐(zhu)步完善的(de)。
腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)與(yu)防護技(ji)術作為一門(men)獨立的(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)科則(ze)是(shi)在(zai) 20 世紀(ji) 20 ~ 30 年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代發(fa)展起來的(de)(de)(de)(de)。1911年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Eden 等(deng)首次觀察到(dao)微動腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)現象(xiang)。1927年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Tomlinson 通過(guo)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)首次提出(chu)了(le)微動腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)機(ji)理(li)(li)模(mo)型。1920~1923年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Tammann、Piilling與(yu) Bedworth 通過(guo)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)金(jin)屬 Ag、Fe、Pb、Ni等(deng)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化規律(lv),提出(chu)了(le)氧(yang)化動力(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)拋物(wu)線定(ding)律(lv)和(he)氧(yang)化膜完整性(xing)的(de)(de)(de)(de)判據;Moore 的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)認為黃銅季裂(lie)是(shi)黃銅在(zai)含氨環境中發(fa)生(sheng)晶間型應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。1926年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),McAdam 開始(shi)著(zhu)手研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)疲勞。1929年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Evans建立了(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)金(jin)屬極化圖,并(bing)推(tui)(tui)動了(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)化學(xue)(xue)本質的(de)(de)(de)(de)定(ding)量化研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)。1932年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),艾文思(si)(U. R. Evans)和(he)霍爾(T. P. Hoar)用實驗證(zheng)明了(le)金(jin)屬表面存(cun)在(zai)著(zhu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)池,金(jin)屬失重與(yu)電(dian)(dian)流量直接有關。1933年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Wagner 從理(li)(li)論上推(tui)(tui)導出(chu)了(le)金(jin)屬高溫氧(yang)化膜生(sheng)長的(de)(de)(de)(de)經典拋物(wu)線理(li)(li)論。1938年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),瓦格納(C. Wagnar)和(he)屈拉德(W. Traud)對同(tong)一金(jin)屬表面發(fa)生(sheng)一對以上共軛反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)情況提出(chu)了(le)混合電(dian)(dian)位的(de)(de)(de)(de)概念,建立了(le)電(dian)(dian)化學(xue)(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)混合電(dian)(dian)位理(li)(li)論,奠定(ding)了(le)近代腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)與(yu)工程的(de)(de)(de)(de)動力(li)學(xue)(xue)基礎。同(tong)年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Pourbaix 計(ji)算和(he)繪制了(le)電(dian)(dian)位-pH 值圖,奠定(ding)了(le)近代腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)熱力(li)學(xue)(xue)理(li)(li)論框(kuang)架(jia)。1947年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Brenner 和(he) Riddell 提出(chu)了(le)化學(xue)(xue)鍍鎳技(ji)術。1950年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Unilig 提出(chu)了(le)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)自催化機(ji)理(li)(li)模(mo)型。1957年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Stern 和(he)Geary提出(chu)了(le)線性(xing)極化技(ji)術。1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Iverson 觀察到(dao)了(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化學(xue)(xue)噪聲信號圖像。20 世紀(ji) 60 年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代,Brown 首先將(jiang)斷(duan)裂(lie)力(li)學(xue)(xue)引入到(dao)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)中。1970年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Epellboin 首次用電(dian)(dian)化學(xue)(xue)阻抗譜研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)過(guo)程。
從 20 世(shi)紀(ji)中(zhong)(zhong)下葉至今的(de)(de)(de)近幾十年里(li),腐(fu)蝕(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)(he)(he)(he)防護技(ji)術得(de)到(dao)(dao)了(le)迅(xun)速的(de)(de)(de)發展(zhan)。國際學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)術交流(liu)(liu)日益活躍;局部腐(fu)蝕(shi)和(he)(he)(he)(he)應(ying)(ying)力(li)作(zuo)用(yong)(yong)下的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)行(xing)為及(ji)其控制的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)備受重(zhong)(zhong)視,其對石油化工、海洋工程、航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天、國防建設等部門有重(zhong)(zhong)要(yao)影響;腐(fu)蝕(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)吸(xi)引(yin)了(le)許許多(duo)多(duo)相關學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)著名(ming)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)家和(he)(he)(he)(he)工程師轉入(ru)(ru)從事腐(fu)蝕(shi)領(ling)域(yu)(yu)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)工作(zuo),使(shi)腐(fu)蝕(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)隊伍日益壯大(da);腐(fu)蝕(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)——腐(fu)蝕(shi)工程學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)(he)(he)(he)防腐(fu)蝕(shi)系(xi)統工程學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)形(xing)成。在這一(yi)時期內(nei)先(xian)進(jin)的(de)(de)(de)表面分(fen)析儀器和(he)(he)(he)(he)技(ji)術在腐(fu)蝕(shi)研究(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)得(de)到(dao)(dao)了(le)應(ying)(ying)用(yong)(yong),如俄歇電子(zi)譜(pu)(AES)、X光電子(zi)能(neng)譜(pu)(XPS)、次離子(zi)質譜(pu)(SIMS)、掃描電子(zi)顯(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(SEM)、透(tou)射電子(zi)顯(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(TEM)、原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)(xian)微(wei)鏡(jing)(jing)(AFM)、電化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)交流(liu)(liu)阻抗(kang)譜(pu)(EIS)等,進(jin)一(yi)步揭示了(le)許多(duo)腐(fu)蝕(shi)過程的(de)(de)(de)微(wei)觀(guan)機制和(he)(he)(he)(he)本質。將(jiang)物理和(he)(he)(he)(he)化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)(de)(de)新成就,如滲(shen)流(liu)(liu)理論、非線性動力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、混沌理論、分(fen)形(xing)理論、半導體理論、量子(zi)化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)等引(yin)入(ru)(ru)腐(fu)蝕(shi)研究(jiu)(jiu)領(ling)域(yu)(yu)后已取(qu)得(de)了(le)一(yi)系(xi)列(lie)重(zhong)(zhong)要(yao)成果。與(yu)此同時,計算機技(ji)術、網絡(luo)技(ji)術及(ji)人工智能(neng)等得(de)到(dao)(dao)了(le)廣(guang)泛應(ying)(ying)用(yong)(yong),這一(yi)切也相應(ying)(ying)地促(cu)進(jin)和(he)(he)(he)(he)發展(zhan)了(le)腐(fu)蝕(shi)控制技(ji)術。20世(shi)紀(ji)60~70年代(dai),電子(zi)束、離子(zi)束、激(ji)光束和(he)(he)(he)(he)等離子(zi)技(ji)術等先(xian)后引(yin)入(ru)(ru)到(dao)(dao)表面技(ji)術領(ling)域(yu)(yu)中(zhong)(zhong),使(shi)表面技(ji)術取(qu)得(de)了(le)飛躍式的(de)(de)(de)進(jin)步。
腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)(xue)家的(de)(de)(de)卓越工(gong)作(zuo),再(zai)加(jia)上(shang)先進(jin)的(de)(de)(de)儀器設備和(he)實(shi)驗(yan)手段的(de)(de)(de)大(da)量采用,其他(ta)相關學(xue)(xue)(xue)科(ke)理(li)論(lun)(lun)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)推動,使腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)(xue)技術(shu)(shu)進(jin)一(yi)步得到完(wan)善、充實(shi)和(he)提高。在(zai)(zai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕工(gong)程方面(mian)取(qu)得的(de)(de)(de)成(cheng)果也是十分顯著(zhu)的(de)(de)(de)。有(you)些腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕問題尚未從理(li)論(lun)(lun)上(shang)徹底明了(le)(le)之前(qian)(qian),就已(yi)經在(zai)(zai)防(fang)護技術(shu)(shu)上(shang)提出了(le)(le)許(xu)(xu)多有(you)效的(de)(de)(de)解(jie)決(jue)方法。在(zai)(zai)這(zhe)期間(jian),許(xu)(xu)多著(zhu)名的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)(xue)家及(ji)工(gong)程師提出并(bing)用實(shi)驗(yan)論(lun)(lun)證了(le)(le)點(dian)蝕、縫(feng)隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕、應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕、晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕、選擇(ze)性腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕等各(ge)種類型的(de)(de)(de)局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕機(ji)理(li),進(jin)而提出了(le)(le)相應的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕控(kong)制措施,發(fa)展(zhan)了(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕研(yan)究(jiu)(jiu)方法,促進(jin)了(le)(le)現(xian)代(dai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)(xue)理(li)論(lun)(lun)的(de)(de)(de)形成(cheng)與發(fa)展(zhan)。目前(qian)(qian),已(yi)涌現(xian)出了(le)(le)各(ge)式各(ge)樣的(de)(de)(de)表面(mian)防(fang)護新(xin)技術(shu)(shu),推動了(le)(le)現(xian)代(dai)表面(mian)工(gong)程技術(shu)(shu)及(ji)表面(mian)工(gong)程學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)形成(cheng)。近年來,納米技術(shu)(shu)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)熱潮(chao)又促進(jin)了(le)(le)多種新(xin)的(de)(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)問世(shi),因此可(ke)以說,正是工(gong)業(ye)和(he)科(ke)學(xue)(xue)(xue)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)促進(jin)了(le)(le)現(xian)代(dai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)(xue)理(li)論(lun)(lun)和(he)防(fang)護技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)形成(cheng)與發(fa)展(zhan)。然(ran)而,如果沒有(you)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)進(jin)展(zhan)和(he)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕控(kong)制技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)成(cheng)功,許(xu)(xu)多重要(yao)工(gong)業(ye)也不可(ke)能(neng)發(fa)展(zhan)到今天這(zhe)個水(shui)平。
1949年以(yi)來,尤其(qi)是(shi)改(gai)革(ge)開放(fang)以(yi)來,我(wo)國(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護的(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)技術研究(jiu)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)得到了(le)(le)(le)(le)(le)很大(da)的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan),在國(guo)(guo)際本(ben)學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)領域中(zhong)占有(you)重要一席(xi),對我(wo)國(guo)(guo)國(guo)(guo)民經濟的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)作(zuo)(zuo)(zuo)出了(le)(le)(le)(le)(le)巨(ju)大(da)的(de)(de)貢獻。中(zhong)華(hua)人民共和國(guo)(guo)成立(li)初(chu)期,國(guo)(guo)家科(ke)(ke)委在機械學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)組(zu)(zu)內(nei)(nei)成立(li)了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護分(fen)組(zu)(zu),于1961年又單(dan)獨(du)成立(li)了(le)(le)(le)(le)(le)國(guo)(guo)家腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)組(zu)(zu),負責制(zhi)定我(wo)國(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)規劃(hua),并召開多次學(xue)(xue)(xue)術會議交流會,建立(li)土壤腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)試驗點(dian)等。這期間,我(wo)國(guo)(guo)一些(xie)高(gao)校也先后(hou)建立(li)了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)防(fang)護專業(ye),一些(xie)相關研究(jiu)院所先后(hou)成立(li)了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護研究(jiu)組(zu)(zu)、室,開展(zhan)(zhan)有(you)關科(ke)(ke)研工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)。改(gai)革(ge)開放(fang)以(yi)后(hou),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)得到了(le)(le)(le)(le)(le)國(guo)(guo)家的(de)(de)高(gao)度重視,于1979 年12 月(yue)正式成立(li)了(le)(le)(le)(le)(le)中(zhong)國(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護學(xue)(xue)(xue)會,下設 10 多個專業(ye)委員會,標志著我(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)走向(xiang)了(le)(le)(le)(le)(le)規范化(hua)發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)快車道。經過廣大(da)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)護科(ke)(ke)技工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)者(zhe)近20年的(de)(de)辛勤(qin)耕耘,目前我(wo)國(guo)(guo)已較好地解決(jue)了(le)(le)(le)(le)(le)包(bao)括(kuo)石油天然氣(qi)開發(fa)、石油化(hua)工(gong)(gong)、化(hua)學(xue)(xue)(xue)工(gong)(gong)業(ye)、船舶制(zhi)造、航(hang)空航(hang)天、核能、冶(ye)金、交通、通信、海洋工(gong)(gong)程、電子、建筑(zhu)等在內(nei)(nei)的(de)(de)各工(gong)(gong)業(ye)領域中(zhong)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)問(wen)題(ti),研究(jiu)和開發(fa)了(le)(le)(le)(le)(le)許多先進的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)控制(zhi)及監(jian)測技術,較好地滿足了(le)(le)(le)(le)(le)生產發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)需要。
