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(xian)對腐蝕科學(xue)作(zuo)出了(le)卓越(yue)(yue)的(de)(de)貢(gong)獻(xian)。春秋(qiu)戰國(guo)時(shi)期的(de)(de)武器,秦始皇時(shi)代的(de)(de)青(qing)銅劍和大量(liang)箭鏃(zu),有的(de)(de)至(zhi)今毫(hao)無銹(xiu)蝕。經鑒定,青(qing)銅箭鏃(zu)表面(mian)(mian)有一(yi)層(ceng)致密的(de)(de)黑色氧化(hua)層(ceng)(有的(de)(de)表面(mian)(mian)甚至(zhi)含鉻高達2%),這些(xie)表面(mian)(mian)保護層(ceng)具有良好的(de)(de)防腐作(zuo)用,這是中國(guo)文明史上的(de)(de)一(yi)個(ge)奇跡。聞名世界的(de)(de)中國(guo)真漆(qi)早在(zai)3000年前的(de)(de)商朝就(jiu)已得(de)到廣泛應用。越(yue)(yue)王勾踐的(de)(de)青(qing)銅寶劍穿越(yue)(yue)了(le)2000多年的(de)(de)歷史長河,但劍身絲毫(hao)不見銹(xiu)斑。
盡(jin)管對(dui)腐蝕(shi)及(ji)其控制(zhi)認識的(de)歷史悠久,但都是屬于經(jing)驗性(xing)的(de)。材(cai)料(liao)的(de)腐蝕(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)與防(fang)護(hu)(hu)技(ji)術實際上是一個涉及(ji)多門學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)綜合性(xing)邊緣(yuan)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke),它的(de)理(li)論和實踐與金(jin)屬學(xue)(xue)(xue)(xue)、冶金(jin)學(xue)(xue)(xue)(xue)、材(cai)料(liao)學(xue)(xue)(xue)(xue)、化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)、電(dian)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)、物理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)、工(gong)程力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)、斷裂力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)、流體力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)、化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)程學(xue)(xue)(xue)(xue)、微生(sheng)物學(xue)(xue)(xue)(xue)、表面(mian)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)、表面(mian)工(gong)程學(xue)(xue)(xue)(xue)、電(dian)學(xue)(xue)(xue)(xue)等密切相(xiang)關。因(yin)此,作為獨立學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)腐蝕(shi)與防(fang)護(hu)(hu)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)是隨著各(ge)相(xiang)關學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)發(fa)展逐步完善的(de)。
腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)與(yu)防(fang)護技(ji)術(shu)(shu)作為一(yi)門(men)獨(du)立的(de)(de)學(xue)(xue)科(ke)則是(shi)在(zai)(zai) 20 世紀 20 ~ 30 年(nian)(nian)代(dai)發展起來(lai)的(de)(de)。1911年(nian)(nian),Eden 等首次(ci)(ci)(ci)觀察到(dao)微動(dong)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)現象。1927年(nian)(nian),Tomlinson 通過研(yan)究(jiu)首次(ci)(ci)(ci)提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)微動(dong)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)機(ji)理(li)模型(xing)。1920~1923年(nian)(nian),Tammann、Piilling與(yu) Bedworth 通過研(yan)究(jiu)金(jin)(jin)(jin)屬(shu) Ag、Fe、Pb、Ni等的(de)(de)氧化(hua)(hua)規律,提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)氧化(hua)(hua)動(dong)力(li)學(xue)(xue)的(de)(de)拋物線(xian)定(ding)(ding)律和(he)(he)氧化(hua)(hua)膜完(wan)整性的(de)(de)判據;Moore 的(de)(de)研(yan)究(jiu)認(ren)為黃銅(tong)季裂是(shi)黃銅(tong)在(zai)(zai)含(han)氨(an)環(huan)境中發生(sheng)(sheng)晶間型(xing)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。1926年(nian)(nian),McAdam 開始著手研(yan)究(jiu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)疲(pi)勞。1929年(nian)(nian),Evans建立了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)極化(hua)(hua)圖(tu),并推(tui)動(dong)了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電化(hua)(hua)學(xue)(xue)本(ben)質的(de)(de)定(ding)(ding)量(liang)化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)。1932年(nian)(nian),艾(ai)文(wen)思(U. R. Evans)和(he)(he)霍爾(T. P. Hoar)用實(shi)驗證(zheng)明了(le)(le)(le)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表面存在(zai)(zai)著腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電池,金(jin)(jin)(jin)屬(shu)失重與(yu)電流(liu)量(liang)直(zhi)接有關。1933年(nian)(nian),Wagner 從理(li)論上推(tui)導出(chu)(chu)了(le)(le)(le)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)高溫氧化(hua)(hua)膜生(sheng)(sheng)長的(de)(de)經典拋物線(xian)理(li)論。1938年(nian)(nian),瓦格納(na)(C. Wagnar)和(he)(he)屈拉德(W. Traud)對同一(yi)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表面發生(sheng)(sheng)一(yi)對以上共軛反應(ying)的(de)(de)情況提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)混合電位的(de)(de)概念(nian),建立了(le)(le)(le)電化(hua)(hua)學(xue)(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)混合電位理(li)論,奠定(ding)(ding)了(le)(le)(le)近代(dai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)與(yu)工程的(de)(de)動(dong)力(li)學(xue)(xue)基礎。同年(nian)(nian),Pourbaix 計算(suan)和(he)(he)繪制了(le)(le)(le)電位-pH 值圖(tu),奠定(ding)(ding)了(le)(le)(le)近代(dai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)的(de)(de)熱力(li)學(xue)(xue)理(li)論框架。1947年(nian)(nian),Brenner 和(he)(he) Riddell 提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)化(hua)(hua)學(xue)(xue)鍍鎳技(ji)術(shu)(shu)。1950年(nian)(nian),Unilig 提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)點蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)自催化(hua)(hua)機(ji)理(li)模型(xing)。1957年(nian)(nian),Stern 和(he)(he)Geary提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)線(xian)性極化(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)。1968年(nian)(nian),Iverson 觀察到(dao)了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)電化(hua)(hua)學(xue)(xue)噪聲信號圖(tu)像(xiang)。20 世紀 60 年(nian)(nian)代(dai),Brown 首先將斷裂力(li)學(xue)(xue)引(yin)入到(dao)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)研(yan)究(jiu)中。1970年(nian)(nian),Epellboin 首次(ci)(ci)(ci)用電化(hua)(hua)學(xue)(xue)阻抗譜研(yan)究(jiu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)過程。
從 20 世紀(ji)中(zhong)下葉(xie)至今的(de)(de)近(jin)幾(ji)十年(nian)里,腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)和(he)(he)防護技(ji)(ji)術(shu)得(de)(de)到(dao)了迅速的(de)(de)發展。國(guo)際學(xue)術(shu)交流日益活躍;局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)(he)應(ying)力(li)作用(yong)下的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)行(xing)為及(ji)其(qi)控制(zhi)的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)備受重(zhong)視,其(qi)對石油化(hua)工、海(hai)洋工程(cheng)(cheng)、航(hang)空航(hang)天、國(guo)防建設(she)等(deng)(deng)部門有重(zhong)要影響;腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)學(xue)科(ke)吸引(yin)(yin)了許(xu)許(xu)多多相(xiang)關(guan)學(xue)科(ke)中(zhong)的(de)(de)著(zhu)名科(ke)學(xue)家和(he)(he)工程(cheng)(cheng)師(shi)轉(zhuan)入(ru)(ru)從事腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)領域的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)工作,使(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)學(xue)科(ke)的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)隊伍日益壯大;腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)的(de)(de)應(ying)用(yong)學(xue)科(ke)——腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)工程(cheng)(cheng)學(xue)和(he)(he)防腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)系統工程(cheng)(cheng)學(xue)形成(cheng)。在這(zhe)一(yi)(yi)時期內先(xian)進(jin)(jin)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)分(fen)析儀器和(he)(he)技(ji)(ji)術(shu)在腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)得(de)(de)到(dao)了應(ying)用(yong),如俄歇電(dian)子(zi)(zi)譜(AES)、X光電(dian)子(zi)(zi)能譜(XPS)、次離子(zi)(zi)質譜(SIMS)、掃(sao)描電(dian)子(zi)(zi)顯(xian)微鏡(SEM)、透射電(dian)子(zi)(zi)顯(xian)微鏡(TEM)、原子(zi)(zi)力(li)顯(xian)微鏡(AFM)、電(dian)化(hua)學(xue)交流阻抗(kang)譜(EIS)等(deng)(deng),進(jin)(jin)一(yi)(yi)步揭示了許(xu)多腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)微觀機制(zhi)和(he)(he)本質。將物理和(he)(he)化(hua)學(xue)學(xue)科(ke)的(de)(de)新成(cheng)就,如滲流理論、非線(xian)性動力(li)學(xue)、混沌(dun)理論、分(fen)形理論、半導體理論、量子(zi)(zi)化(hua)學(xue)等(deng)(deng)引(yin)(yin)入(ru)(ru)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)領域后已取得(de)(de)了一(yi)(yi)系列重(zhong)要成(cheng)果(guo)。與此同時,計算機技(ji)(ji)術(shu)、網絡(luo)技(ji)(ji)術(shu)及(ji)人工智能等(deng)(deng)得(de)(de)到(dao)了廣泛應(ying)用(yong),這(zhe)一(yi)(yi)切也相(xiang)應(ying)地促進(jin)(jin)和(he)(he)發展了腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)控制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)。20世紀(ji)60~70年(nian)代,電(dian)子(zi)(zi)束(shu)、離子(zi)(zi)束(shu)、激光束(shu)和(he)(he)等(deng)(deng)離子(zi)(zi)技(ji)(ji)術(shu)等(deng)(deng)先(xian)后引(yin)(yin)入(ru)(ru)到(dao)表(biao)面(mian)(mian)技(ji)(ji)術(shu)領域中(zhong),使(shi)表(biao)面(mian)(mian)技(ji)(ji)術(shu)取得(de)(de)了飛(fei)躍式的(de)(de)進(jin)(jin)步。
腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)家的(de)(de)(de)卓越工(gong)作,再加(jia)上先進的(de)(de)(de)儀(yi)器設(she)備和實驗(yan)手段的(de)(de)(de)大量采(cai)用,其他(ta)相關學(xue)(xue)科(ke)理論(lun)(lun)發展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)推動,使腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)進一步得(de)到(dao)完善、充實和提(ti)(ti)高(gao)。在(zai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)工(gong)程(cheng)方(fang)面(mian)取(qu)得(de)的(de)(de)(de)成果也(ye)是十分(fen)顯著的(de)(de)(de)。有(you)(you)些腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)問題(ti)尚未從理論(lun)(lun)上徹底明(ming)了(le)之前(qian),就已(yi)經在(zai)防護技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)上提(ti)(ti)出了(le)許(xu)多(duo)(duo)有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)解決方(fang)法。在(zai)這期間,許(xu)多(duo)(duo)著名的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)家及工(gong)程(cheng)師提(ti)(ti)出并用實驗(yan)論(lun)(lun)證了(le)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、選擇性腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等各種類型的(de)(de)(de)局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)機理,進而(er)提(ti)(ti)出了(le)相應的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控(kong)制措施,發展(zhan)(zhan)了(le)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)方(fang)法,促進了(le)現代(dai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)理論(lun)(lun)的(de)(de)(de)形成與發展(zhan)(zhan)。目前(qian),已(yi)涌(yong)現出了(le)各式(shi)各樣的(de)(de)(de)表面(mian)防護新(xin)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu),推動了(le)現代(dai)表面(mian)工(gong)程(cheng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)及表面(mian)工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)形成。近年(nian)來,納(na)米技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)熱潮(chao)又(you)促進了(le)多(duo)(duo)種新(xin)的(de)(de)(de)防腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)問世,因此(ci)可以說,正(zheng)是工(gong)業(ye)和科(ke)學(xue)(xue)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)促進了(le)現代(dai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)理論(lun)(lun)和防護技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)形成與發展(zhan)(zhan)。然而(er),如果沒有(you)(you)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)進展(zhan)(zhan)和腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控(kong)制技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)成功,許(xu)多(duo)(duo)重要(yao)工(gong)業(ye)也(ye)不可能發展(zhan)(zhan)到(dao)今天這個水平。
1949年以(yi)來,尤其是改革開(kai)放以(yi)來,我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)腐蝕(shi)(shi)與防(fang)(fang)護的(de)(de)(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)技(ji)術(shu)研(yan)究工作(zuo)得到了(le)很大(da)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan),在(zai)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)際本學(xue)科(ke)(ke)領域(yu)(yu)中(zhong)(zhong)占有重要一席(xi),對我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)民(min)經濟的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)作(zuo)出了(le)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)貢獻。中(zhong)(zhong)華人民(min)共和國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)成(cheng)(cheng)立(li)(li)(li)初期(qi),國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家科(ke)(ke)委在(zai)機械(xie)學(xue)科(ke)(ke)組內成(cheng)(cheng)立(li)(li)(li)了(le)腐蝕(shi)(shi)與防(fang)(fang)護分組,于1961年又單獨成(cheng)(cheng)立(li)(li)(li)了(le)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家腐蝕(shi)(shi)科(ke)(ke)學(xue)學(xue)科(ke)(ke)組,負責制(zhi)(zhi)定我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)腐蝕(shi)(shi)與防(fang)(fang)護的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)規劃,并召開(kai)多(duo)次學(xue)術(shu)會議交流(liu)會,建立(li)(li)(li)土(tu)壤(rang)腐蝕(shi)(shi)試驗點(dian)等(deng)。這期(qi)間,我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)一些高(gao)(gao)校也(ye)先后建立(li)(li)(li)了(le)腐蝕(shi)(shi)防(fang)(fang)護專(zhuan)業(ye)(ye),一些相(xiang)關(guan)研(yan)究院所先后成(cheng)(cheng)立(li)(li)(li)了(le)腐蝕(shi)(shi)與防(fang)(fang)護研(yan)究組、室,開(kai)展(zhan)(zhan)有關(guan)科(ke)(ke)研(yan)工作(zuo)。改革開(kai)放以(yi)后,腐蝕(shi)(shi)與防(fang)(fang)護學(xue)科(ke)(ke)得到了(le)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)度重視(shi),于1979 年12 月(yue)正式成(cheng)(cheng)立(li)(li)(li)了(le)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)腐蝕(shi)(shi)與防(fang)(fang)護學(xue)會,下設(she) 10 多(duo)個專(zhuan)業(ye)(ye)委員會,標志著我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)與防(fang)(fang)護學(xue)科(ke)(ke)走向(xiang)了(le)規范化發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)快車道。經過(guo)廣大(da)腐蝕(shi)(shi)與防(fang)(fang)護科(ke)(ke)技(ji)工作(zuo)者近20年的(de)(de)(de)(de)辛勤(qin)耕耘,目前我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)已較(jiao)好地解(jie)決了(le)包括石(shi)油(you)天然(ran)氣(qi)開(kai)發(fa)、石(shi)油(you)化工、化學(xue)工業(ye)(ye)、船舶(bo)制(zhi)(zhi)造(zao)、航空(kong)航天、核(he)能(neng)、冶金、交通、通信、海洋工程(cheng)、電子、建筑等(deng)在(zai)內的(de)(de)(de)(de)各(ge)工業(ye)(ye)領域(yu)(yu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)問題,研(yan)究和開(kai)發(fa)了(le)許多(duo)先進的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)控制(zhi)(zhi)及監測技(ji)術(shu),較(jiao)好地滿足了(le)生產發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)需要。
