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(men)的(de)祖先(xian)對腐蝕科(ke)學(xue)作出(chu)了卓越的(de)貢獻。春(chun)秋(qiu)戰國時(shi)期的(de)武器,秦始(shi)皇時(shi)代的(de)青銅劍(jian)和大量箭(jian)鏃,有(you)的(de)至今(jin)毫(hao)無銹蝕。經鑒(jian)定,青銅箭(jian)鏃表面有(you)一層(ceng)致密的(de)黑色(se)氧(yang)化層(ceng)(有(you)的(de)表面甚至含鉻高達2%),這(zhe)些表面保護層(ceng)具有(you)良好的(de)防腐作用,這(zhe)是中(zhong)國文明(ming)史(shi)上的(de)一個奇跡(ji)。聞名世界的(de)中(zhong)國真漆早在3000年(nian)前(qian)的(de)商朝就已得到廣泛應用。越王勾踐(jian)的(de)青銅寶(bao)劍(jian)穿越了2000多年(nian)的(de)歷(li)史(shi)長河,但劍(jian)身絲毫(hao)不見銹斑。
盡管對腐(fu)蝕及(ji)其控制認識的(de)歷史悠久,但都是(shi)(shi)屬(shu)于經驗性的(de)。材(cai)料(liao)的(de)腐(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)與防護技術實際上是(shi)(shi)一個涉及(ji)多門學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)綜合性邊緣學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke),它的(de)理(li)論(lun)和(he)實踐與金屬(shu)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、冶金學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、材(cai)料(liao)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、電化學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、物(wu)(wu)理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、工(gong)(gong)程力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、斷裂(lie)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(gong)(gong)程學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、微生物(wu)(wu)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、表面科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、表面工(gong)(gong)程學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、電學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)等密切相(xiang)關(guan)(guan)。因此,作為獨立(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)腐(fu)蝕與防護學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)是(shi)(shi)隨著各相(xiang)關(guan)(guan)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)發(fa)展逐(zhu)步完(wan)善的(de)。
腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)與(yu)防護技(ji)(ji)術作為一門獨立(li)的(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)科(ke)則是(shi)在 20 世(shi)紀 20 ~ 30 年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)發展起(qi)來的(de)(de)(de)(de)。1911年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Eden 等首(shou)(shou)次觀察(cha)到(dao)微動(dong)(dong)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)現象。1927年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Tomlinson 通過研(yan)究(jiu)首(shou)(shou)次提(ti)(ti)出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)(le)微動(dong)(dong)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)機理(li)(li)模型。1920~1923年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Tammann、Piilling與(yu) Bedworth 通過研(yan)究(jiu)金(jin)(jin)屬 Ag、Fe、Pb、Ni等的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)規(gui)律(lv),提(ti)(ti)出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)(le)氧化(hua)(hua)動(dong)(dong)力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)拋物線定(ding)律(lv)和(he)氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)完整性的(de)(de)(de)(de)判據;Moore 的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)認(ren)為黃(huang)銅季裂是(shi)黃(huang)銅在含氨(an)環境中發生晶(jing)間型應力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。1926年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),McAdam 開始(shi)著(zhu)手(shou)研(yan)究(jiu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)疲勞。1929年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Evans建立(li)了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)金(jin)(jin)屬極化(hua)(hua)圖,并推動(dong)(dong)了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)本質的(de)(de)(de)(de)定(ding)量化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)。1932年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),艾文思(U. R. Evans)和(he)霍爾(T. P. Hoar)用(yong)實驗證明(ming)了(le)(le)(le)金(jin)(jin)屬表面(mian)(mian)存在著(zhu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)池(chi),金(jin)(jin)屬失(shi)重與(yu)電(dian)(dian)流量直接有關。1933年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Wagner 從(cong)理(li)(li)論上(shang)推導出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)(le)金(jin)(jin)屬高(gao)溫氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)生長的(de)(de)(de)(de)經典(dian)拋物線理(li)(li)論。1938年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),瓦格納(na)(C. Wagnar)和(he)屈拉德(W. Traud)對(dui)同(tong)一金(jin)(jin)屬表面(mian)(mian)發生一對(dui)以上(shang)共軛反應的(de)(de)(de)(de)情況提(ti)(ti)出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)(le)混合電(dian)(dian)位的(de)(de)(de)(de)概念,建立(li)了(le)(le)(le)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)混合電(dian)(dian)位理(li)(li)論,奠(dian)定(ding)了(le)(le)(le)近代(dai)(dai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)與(yu)工(gong)程的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)基礎(chu)。同(tong)年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Pourbaix 計算和(he)繪制了(le)(le)(le)電(dian)(dian)位-pH 值圖,奠(dian)定(ding)了(le)(le)(le)近代(dai)(dai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)熱力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)理(li)(li)論框(kuang)架(jia)。1947年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Brenner 和(he) Riddell 提(ti)(ti)出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)(le)化(hua)(hua)學(xue)(xue)鍍鎳技(ji)(ji)術。1950年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Unilig 提(ti)(ti)出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)(le)點蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)自(zi)催化(hua)(hua)機理(li)(li)模型。1957年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Stern 和(he)Geary提(ti)(ti)出(chu)(chu)(chu)了(le)(le)(le)線性極化(hua)(hua)技(ji)(ji)術。1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Iverson 觀察(cha)到(dao)了(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)噪聲信號圖像。20 世(shi)紀 60 年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai),Brown 首(shou)(shou)先將(jiang)斷裂力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)引入到(dao)應力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)中。1970年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),Epellboin 首(shou)(shou)次用(yong)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)阻抗譜研(yan)究(jiu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)過程。
從(cong) 20 世紀(ji)中(zhong)下(xia)葉至今的(de)近幾十年里(li),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)和防(fang)護技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)得(de)到了(le)迅速的(de)發展。國際學(xue)(xue)(xue)(xue)術(shu)交流日(ri)益(yi)活躍(yue);局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和應(ying)(ying)力作用下(xia)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)行為(wei)及其(qi)控制(zhi)(zhi)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)備受重視,其(qi)對石油化工(gong)、海洋(yang)工(gong)程(cheng)、航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)、國防(fang)建設等部門有(you)重要影響(xiang);腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)吸引(yin)(yin)了(le)許(xu)許(xu)多多相(xiang)關(guan)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)中(zhong)的(de)著名(ming)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家和工(gong)程(cheng)師(shi)轉入(ru)從(cong)事腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)領(ling)域的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工(gong)作,使(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)隊(dui)伍日(ri)益(yi)壯大;腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)應(ying)(ying)用學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)——腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)和防(fang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)系(xi)統工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)形成(cheng)。在這一時期內先進(jin)的(de)表面分析儀(yi)器和技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)在腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong)得(de)到了(le)應(ying)(ying)用,如俄歇(xie)電(dian)子(zi)(zi)(zi)譜(AES)、X光電(dian)子(zi)(zi)(zi)能譜(XPS)、次離(li)子(zi)(zi)(zi)質譜(SIMS)、掃描電(dian)子(zi)(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)(SEM)、透射電(dian)子(zi)(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)(TEM)、原子(zi)(zi)(zi)力顯微(wei)鏡(jing)(AFM)、電(dian)化學(xue)(xue)(xue)(xue)交流阻抗(kang)譜(EIS)等,進(jin)一步揭示了(le)許(xu)多腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)過(guo)程(cheng)的(de)微(wei)觀機(ji)制(zhi)(zhi)和本質。將物理和化學(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)新成(cheng)就(jiu),如滲流理論(lun)、非線性動力學(xue)(xue)(xue)(xue)、混(hun)沌理論(lun)、分形理論(lun)、半導體理論(lun)、量子(zi)(zi)(zi)化學(xue)(xue)(xue)(xue)等引(yin)(yin)入(ru)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)領(ling)域后已(yi)取(qu)得(de)了(le)一系(xi)列重要成(cheng)果。與此同時,計算機(ji)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、網絡(luo)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)及人工(gong)智能等得(de)到了(le)廣泛應(ying)(ying)用,這一切(qie)也相(xiang)應(ying)(ying)地(di)促進(jin)和發展了(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)控制(zhi)(zhi)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)。20世紀(ji)60~70年代,電(dian)子(zi)(zi)(zi)束、離(li)子(zi)(zi)(zi)束、激(ji)光束和等離(li)子(zi)(zi)(zi)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)等先后引(yin)(yin)入(ru)到表面技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)領(ling)域中(zhong),使(shi)表面技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)取(qu)得(de)了(le)飛(fei)躍(yue)式(shi)的(de)進(jin)步。
腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)家的(de)(de)卓(zhuo)越工(gong)(gong)作,再(zai)加上先進(jin)的(de)(de)儀(yi)器設備和(he)實驗手段的(de)(de)大量采用,其他相(xiang)關(guan)學(xue)(xue)科(ke)理論(lun)(lun)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)推動,使腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)技(ji)術進(jin)一步(bu)得到(dao)完善、充實和(he)提(ti)高。在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)程(cheng)方面取(qu)得的(de)(de)成(cheng)果(guo)也是十(shi)分(fen)顯著的(de)(de)。有些腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)問題尚未從理論(lun)(lun)上徹底明(ming)了(le)之前(qian)(qian),就(jiu)已經在(zai)防(fang)護(hu)技(ji)術上提(ti)出了(le)許(xu)多(duo)(duo)有效的(de)(de)解決方法(fa)。在(zai)這(zhe)期(qi)間,許(xu)多(duo)(duo)著名的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)家及(ji)工(gong)(gong)程(cheng)師(shi)提(ti)出并用實驗論(lun)(lun)證了(le)點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、選擇性腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等各(ge)種類型(xing)的(de)(de)局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)機理,進(jin)而提(ti)出了(le)相(xiang)應(ying)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控(kong)制(zhi)(zhi)措施(shi),發(fa)(fa)展(zhan)了(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研(yan)究方法(fa),促(cu)進(jin)了(le)現(xian)代腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)理論(lun)(lun)的(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)與(yu)發(fa)(fa)展(zhan)。目前(qian)(qian),已涌現(xian)出了(le)各(ge)式各(ge)樣的(de)(de)表(biao)面防(fang)護(hu)新技(ji)術,推動了(le)現(xian)代表(biao)面工(gong)(gong)程(cheng)技(ji)術及(ji)表(biao)面工(gong)(gong)程(cheng)學(xue)(xue)的(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)。近年來,納(na)米技(ji)術研(yan)究的(de)(de)熱潮(chao)又促(cu)進(jin)了(le)多(duo)(duo)種新的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)技(ji)術的(de)(de)問世,因此可(ke)以說,正是工(gong)(gong)業和(he)科(ke)學(xue)(xue)技(ji)術的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)促(cu)進(jin)了(le)現(xian)代腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)理論(lun)(lun)和(he)防(fang)護(hu)技(ji)術的(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)與(yu)發(fa)(fa)展(zhan)。然(ran)而,如(ru)果(guo)沒有腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研(yan)究的(de)(de)進(jin)展(zhan)和(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控(kong)制(zhi)(zhi)技(ji)術的(de)(de)成(cheng)功,許(xu)多(duo)(duo)重要工(gong)(gong)業也不可(ke)能(neng)發(fa)(fa)展(zhan)到(dao)今天這(zhe)個水平。
1949年(nian)(nian)以來,尤其是(shi)改(gai)革(ge)開(kai)(kai)(kai)放以來,我(wo)(wo)國腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)技術(shu)研(yan)究(jiu)(jiu)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)得(de)到(dao)了(le)(le)(le)(le)(le)很大(da)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),在(zai)國際本學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)領(ling)域中(zhong)占有重(zhong)要一(yi)席,對(dui)我(wo)(wo)國國民經(jing)濟的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)作(zuo)(zuo)(zuo)出(chu)了(le)(le)(le)(le)(le)巨大(da)的(de)(de)(de)貢獻。中(zhong)華人(ren)民共和國成立(li)(li)(li)初期,國家科(ke)(ke)委在(zai)機械(xie)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)組內成立(li)(li)(li)了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)分(fen)組,于1961年(nian)(nian)又單獨(du)成立(li)(li)(li)了(le)(le)(le)(le)(le)國家腐(fu)(fu)蝕(shi)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)組,負責制(zhi)定我(wo)(wo)國腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)規(gui)劃,并(bing)召開(kai)(kai)(kai)多次學(xue)(xue)(xue)(xue)術(shu)會(hui)議交流會(hui),建立(li)(li)(li)土(tu)壤腐(fu)(fu)蝕(shi)試驗點等(deng)(deng)。這期間(jian),我(wo)(wo)國一(yi)些高(gao)校也先后(hou)(hou)建立(li)(li)(li)了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)專業,一(yi)些相關研(yan)究(jiu)(jiu)院所(suo)先后(hou)(hou)成立(li)(li)(li)了(le)(le)(le)(le)(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)研(yan)究(jiu)(jiu)組、室,開(kai)(kai)(kai)展(zhan)有關科(ke)(ke)研(yan)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)。改(gai)革(ge)開(kai)(kai)(kai)放以后(hou)(hou),腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)得(de)到(dao)了(le)(le)(le)(le)(le)國家的(de)(de)(de)高(gao)度重(zhong)視(shi),于1979 年(nian)(nian)12 月正(zheng)式成立(li)(li)(li)了(le)(le)(le)(le)(le)中(zhong)國腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)學(xue)(xue)(xue)(xue)會(hui),下設 10 多個專業委員會(hui),標志(zhi)著(zhu)我(wo)(wo)國的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)走(zou)向了(le)(le)(le)(le)(le)規(gui)范(fan)化(hua)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)快車道。經(jing)過廣(guang)大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)(hu)(hu)科(ke)(ke)技工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)者近20年(nian)(nian)的(de)(de)(de)辛勤(qin)耕耘,目前我(wo)(wo)國已較好地解決了(le)(le)(le)(le)(le)包括石油(you)天然氣開(kai)(kai)(kai)發(fa)、石油(you)化(hua)工(gong)(gong)(gong)、化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)工(gong)(gong)(gong)業、船舶制(zhi)造、航(hang)空航(hang)天、核(he)能、冶(ye)金、交通(tong)、通(tong)信、海洋工(gong)(gong)(gong)程、電子、建筑等(deng)(deng)在(zai)內的(de)(de)(de)各工(gong)(gong)(gong)業領(ling)域中(zhong)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)問題,研(yan)究(jiu)(jiu)和開(kai)(kai)(kai)發(fa)了(le)(le)(le)(le)(le)許多先進(jin)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)控制(zhi)及監測技術(shu),較好地滿足了(le)(le)(le)(le)(le)生產發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)需要。
