材料(liao)是現(xian)代(dai)科學(xue)技(ji)術和當代(dai)文(wen)明(ming)的(de)重(zhong)要(yao)支(zhi)柱,一個國家科學(xue)技(ji)術的(de)發展離(li)不開材料(liao)科學(xue)發展的(de)支(zhi)持。材料(liao)的(de)使用離(li)不開環境(jing),材料(liao)的(de)腐蝕與防(fang)護科學(xue)就是研(yan)究材料(liao)在其(qi)周圍環境(jing)作用下的(de)破壞、變質(zhi)行為(wei)及其(qi)控(kong)制(zhi)的(de)一門學(xue)科。
隨著現代科(ke)學技術的(de)(de)發展(zhan),非(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)在各工業(ye)部門中的(de)(de)使用量(liang)愈(yu)來愈(yu)大(da)(da),這些材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)因環境造成的(de)(de)破壞和(he)(he)變(bian)(bian)質及其(qi)控制問題也越(yue)來越(yue)受(shou)到重視。因此(ci),腐(fu)(fu)蝕(shi)與防護科(ke)學已從過去以金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)為主要研究對(dui)象,轉變(bian)(bian)為以金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、無(wu)機非(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)、高分子材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)(he)復合材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)等各類材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)為研究對(dui)象。腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)英(ying)文(wen)名(ming)稱起源于拉丁文(wen)“corrodere”,其(qi)含義是(shi)損壞或腐(fu)(fu)爛。隨著人(ren)們對(dui)腐(fu)(fu)蝕(shi)認(ren)識的(de)(de)深入和(he)(he)研究范(fan)圍的(de)(de)擴大(da)(da),腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)定義也在不斷變(bian)(bian)化(hua)。早期對(dui)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)定義是(shi)針對(dui)金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)。例如,英(ying)國人(ren)艾文(wen)思(U. R. Evans)給出如下的(de)(de)定義: 金(jin)屬(shu)腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)金(jin)屬(shu)從元素態轉變(bian)(bian)為化(hua)合態的(de)(de)化(hua)學變(bian)(bian)化(hua)及電(dian)化(hua)學變(bian)(bian)化(hua)。
美(mei)國(guo)人方(fang)坦納(M. G. Fantana)則認(ren)為腐(fu)蝕可以從以下幾個方(fang)面(mian)定義(yi):
1. 由于材料(liao)與環境(jing)及應力作用(yong)而引起(qi)的(de)材料(liao)的(de)破壞和變(bian)質;
2. 除了機械破壞(huai)以外(wai)的材(cai)料的一切(qie)破壞(huai)
3. 冶(ye)金的逆過程(cheng)等。
前兩(liang)種(zhong)定義既包含了(le)金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao),也包含了(le)非金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao);而(er)后一種(zhong)定義則是(shi)針對金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)的,同時說(shuo)明腐蝕過程(cheng)在熱(re)力學上是(shi)自發進行的。
近年來,由于腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)研究范圍不(bu)(bu)斷擴大,有人將腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義(yi)拓展為“材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕是材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)與環境介質(zhi)發生化學、電化學和(he)/或(huo)物理(li)作用(yong)而(er)被破(po)壞的(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang)”。該定(ding)義(yi)不(bu)(bu)僅涵(han)蓋(gai)了金(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)化學和(he)電化學原(yuan)因(yin)造成的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕破(po)壞,而(er)且包含了液態金(jin)屬(shu)(shu)(shu)等導(dao)致的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)破(po)壞。同時,該定(ding)義(yi)還包括(kuo)了非(fei)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕,如耐火(huo)磚或(huo)陶(tao)瓷、玻璃材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)受熔(rong)化金(jin)屬(shu)(shu)(shu)、熔(rong)融鹽(yan)等介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕,由水(shui)分子引起的(de)(de)(de)(de)(de)石英或(huo)硅酸鹽(yan)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)破(po)壞或(huo)變質(zhi),高分子材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)輻照分解等。
因(yin)此,目(mu)前(qian)普遍(bian)為人接(jie)受的材(cai)(cai)料(liao)腐蝕定(ding)義是“材(cai)(cai)料(liao)腐蝕是材(cai)(cai)料(liao)與(yu)環(huan)境(jing)介質發生化(hua)學(xue)(xue)作用、電化(hua)學(xue)(xue)作用和/或(huo)物理作用而引起的變質和破壞的現(xian)象”。由于(yu)液態金屬導致的材(cai)(cai)料(liao)破壞與(yu)化(hua)學(xue)(xue)或(huo)電化(hua)學(xue)(xue)造成的金屬材(cai)(cai)料(liao)的腐蝕有很多(duo)相近的特(te)點,因(yin)此,這類破壞現(xian)象通常也被(bei)納入腐蝕學(xue)(xue)科(ke)的研究范圍。