Characterization of Corrosion Products on Steel Surfaces pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Waseda, Y. 编

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:

价格:$ 179.67

装帧:HRD

isbn号码:9783540351771

丛书系列:

图书标签:

on
of
Surfaces
Steel
Products
Corrosion
Characterization
Corrosion
Steel
Corrosion Products
Surface Characterization
Electrochemical Analysis
Materials Science
Surface Chemistry
Passivation
Corrosion Inhibition
Metallic Materials

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具体描述

It is well known that corrosion products, i.e. rust, on iron and steel surfaces cannot be assigned a typical crystallographic structure with long-range order. In fact, the structure of rust is considered to be very complicated, and some forms of rust are assigned to the amorphous state for this reason. Accurate information about the atomic-scale structure of rust is important to shed light on corrosion mechanisms of metallic materials. And, since life of steel structures is often dominated by environmental degradation or corrosion of the surface, the structure of the rust formed on iron and steel surfaces during prolonged exposure to air is of great interest. This book describes the fundamental aspects of materials characterization for the ferric oxyhydroxides formed on steel surfaces. Selected examples, from both the basic science and the applied engineering points of view, are presented. Of special interest is the new structural information on ferric oxyhydroxides containing a small amount of alloying elements. The text relates this to their various states and their role in corrosion processes. This monograph will serve as a valuable guide and source of information for specialists and non-specialists alike.

腐蚀产物微观形貌与动力学行为研究本书聚焦于材料科学领域中一个至关重要且极具挑战性的议题：金属表面腐蚀产物的形成、演变机制及其对宏观腐蚀速率和材料长期服役性能的影响。尽管本书与您提到的关于钢铁表面腐蚀产物表征的特定著作在研究对象上有交集，但本书的重点和研究深度将完全不同，它立足于更基础的电化学、固体物理以及沉积动力学理论，旨在构建一个全面的腐蚀产物行为模型。本书并非简单罗列特定环境下的腐蚀产物“成分清单”，而是深入探讨这些产物在不同能级、不同界面条件下的微观结构、晶体学特性、生长模式以及它们如何反作用于电化学反应界面。第一部分：腐蚀产物形成的基础热力学与动力学本部分将建立理解腐蚀产物行为的理论框架。我们首先回顾经典的热力学驱动力，侧重于过电位对成核形貌的影响。传统的热力学模型往往假设平衡态，但本书将引入非平衡态热力学概念，探讨在快速腐蚀或局部微环境极端变化（如裂隙或孔隙内部）中，产物的非稳态相变和结构弛豫。核心章节将详细解析成核与生长动力学。我们将超越简单的朗之万模型，引入基于扩散控制和界面反应控制的耦合模型。特别关注Ostwald熟化过程在腐蚀产物层中的表现，以及如何通过改变温度、离子浓度和流体剪切力来调控熟化速率，从而影响产物的孔隙率和机械强度。内容包括： 1. 初级成核位点的选择性：缺陷、晶界和孪晶界在腐蚀初始阶段的活化能差异分析。 2. 扩散限制下的界面反应速率方程：建立在非均匀电极表面上的反应速率模型，考虑产物层对反应物（如氧气、水分子）输运的阻碍效应。 3. 结构缺陷诱导的生长失衡：探讨位错和堆垛层错如何驱动产物晶体在特定方向上的异常快速生长，形成针状或片状的异质结构。第二部分：先进微观表征技术在腐蚀相界面研究中的应用本书的重点不在于识别“产物是什么”，而在于“产物是如何排列和相互作用的”。因此，本部分全面介绍并结合了当前最尖端的原位和非原位表征技术，以揭示腐蚀产物在纳米尺度上的真实状态。我们详细阐述如何利用同步辐射技术（如高能X射线衍射和吸收谱，XAS）来实时监测腐蚀过程中晶体结构的动态变化，特别是氧化物/氢氧化物相的晶格畸变和短程有序结构。针对薄膜和界面问题，本书专门开辟章节讨论： 1. 高分辨透射电子显微镜（HRTEM）结合能量色散X射线光谱（EDS）对界面层的解析：侧重于分析腐蚀产物层与基体金属之间存在的过渡层（Interfacial Transition Layer, ITL）的化学梯度和应力分布，这是理解粘附性和阻隔性能的关键。 2. 原子力显微镜（AFM）的动态模式：如何利用峰值保持（PeakForce）模式和力谱分析，量化腐蚀产物颗粒的局部硬度、弹性模量和粘附强度，并建立这些力学参数与腐蚀速率之间的关系。 3. 拉曼光谱（Raman Spectroscopy）在识别不同水合态氢氧化物中的应用：强调如何区分吸附水、结构水与晶格水，从而精确评估腐蚀产物层的水合程度和热稳定性。第三部分：腐蚀产物形貌对电化学过程的反馈机制这是本书最具创新性的部分，深入研究腐蚀产物层如何从一个被动的反应产物，转变为一个主动影响腐蚀速率的电化学屏障或催化剂。我们将聚焦于导电性和离子渗透性。并非所有腐蚀产物都具有相同的电子导电性。例如，某些高价金属氧化物（如$ ext{Cr}_2 ext{O}_3$）是良好的绝缘体，而某些低价金属氧化物或混合价态的产物可能表现出一定的电子或离子传导特性。详细讨论以下反馈机制： 1. 电子隧道效应与局部短路：在多孔或裂缝状的腐蚀层中，如果产物形成导电通道，将如何绕过钝化膜，导致局部电化学回路的建立，加速腐蚀。 2. 离子交换与渗透率的形态学依赖性：产物层是致密还是分层结构，将直接决定$ ext{OH}^-$、$ ext{Cl}^-$等侵蚀性离子的扩散速率。本书将建立Tortuosity Factor（曲折度因子）与产物晶体形态（例如，片状堆叠 vs. 球状聚集）之间的定量关系。 3. 腐蚀产物作为催化剂或抑制剂：讨论特定晶面暴露的腐蚀产物（如特定的金属羟基氧化物晶面）是否可能催化析氢或氧还原反应，从而改变局部pH值和腐蚀电位。结论与展望本书最后总结了当前研究中存在的关键理论鸿沟，特别指出“产物生长与界面应力释放”之间的耦合模型仍需完善。展望未来研究方向，本书提出应更多地关注“动态腐蚀环境下的非晶态和类玻璃态腐蚀产物的形成与稳定化机制”，这类结构在极端环境中（如高温、高压或强酸性介质）非常普遍，但其表征和动力学研究仍处于起步阶段。本书适合于材料化学、电化学工程、腐蚀科学以及固体物理等领域的高级研究生、研究人员和工业界的资深工程师，他们致力于从微观机制层面理解和控制材料的长期服役可靠性。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的潜在深度感到非常好奇。它是否会仅仅停留在描述腐蚀产物的表面现象，还是会深入到其形成机制和演变过程的根源？从“Characterization”这个词来看，我推测这本书会侧重于如何对这些腐蚀产物进行科学的测量和描述，这可能意味着会包含大量的实验方法论和数据分析。我设想书中会有一章专门讲解不同腐蚀产物（如氧化铁、氢氧化铁、氯化物等）的形成动力学，以及它们在不同温度、湿度、pH值等条件下的稳定性。更重要的是，我期待它能够阐述这些腐蚀产物的特性如何影响钢铁材料的宏观性能，例如强度、延展性、导电性等。对于一个对材料失效分析感兴趣的工程师来说，能够准确地“表征”腐蚀产物，并将其与材料的性能退化联系起来，是解决实际工程问题的关键。我希望这本书能够提供一种系统性的思维框架，帮助读者理解如何从微观的腐蚀产物入手，分析宏观的失效原因。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目唤起了我对材料科学领域一个至关重要但又常常被忽视的方面的兴趣。我们都知道金属会生锈，但“锈”究竟是什么？它又是如何形成的？《Characterization of Corrosion Products on Steel Surfaces》似乎正是要解答这些基础而又深刻的问题。我猜测这本书会从最基本的化学反应开始，讲解氧气、水分、电解质等在钢铁表面引发腐蚀的过程，并详细描述在这个过程中生成的各种腐蚀产物的化学式、晶体结构以及它们的物理化学性质。我希望书中不仅仅停留在理论层面，而是能够提供大量的实验数据和分析结果，展示不同腐蚀产物在显微镜下的形态，它们的光谱特征，以及它们与基体金属之间的相互作用。对于一个希望更深入理解金属材料行为的学者而言，能够掌握对这些腐蚀产物的准确“表征”能力，将是进行进一步研究的基石。我期待这本书能够成为我的一个重要参考工具，帮助我构建对钢铁腐蚀产物更加全面和深入的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象。金属质感的封面，配以抽象的锈蚀纹理图案，仿佛在诉说着一种古老而坚韧的故事。我立刻联想到那些经历岁月洗礼的古老建筑、桥梁，甚至是沉船残骸，它们身上都承载着时间的印记，而这些印记，很大程度上就来自于金属表面的腐蚀产物。我期待这本书能够深入浅出地解读这些“印记”背后的科学原理，不仅仅是它们的形成过程，更包括它们如何影响着金属的结构和寿命。我猜测书中会涉及很多具体的案例研究，比如不同环境下钢铁腐蚀的差异，以及不同类型的腐蚀产物所呈现出的独特形态和化学成分。对于一个对材料科学抱有浓厚兴趣的普通读者来说，我希望这本书能够以一种引人入胜的方式，将原本可能枯燥的化学和物理概念，转化为生动有趣的知识，让我能够不仅仅是“看”，更是能“理解”和“体会”到腐蚀这一普遍现象的复杂性与重要性。

评分☆☆☆☆☆

当我看到“Characterization of Corrosion Products on Steel Surfaces”这个标题时，我 immediately felt a sense of anticipation for a rigorous and insightful exploration of a ubiquitous phenomenon. The term "characterization" suggests a deep dive into the methodologies and techniques used to identify, quantify, and understand the nature of these often complex substances. I imagine the book will delve into the subtle differences in corrosion products formed under various environmental conditions – be it in a harsh marine atmosphere, a humid industrial setting, or even buried underground. My curiosity is piqued by the prospect of learning about the specific crystalline structures and chemical compositions of these products, and how these characteristics might evolve over time. For someone involved in material preservation and restoration, having a solid understanding of these fundamental aspects is paramount. I'm hoping this book provides a comprehensive guide, not just for identifying these products, but also for predicting their behavior and developing effective strategies for mitigation or remediation.

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够系统性地梳理金属腐蚀产物知识的书籍，而这本《Characterization of Corrosion Products on Steel Surfaces》似乎正是我苦苦寻觅的那一本。从书名来看，它直接聚焦于“钢铁表面腐蚀产物的表征”，这表明它很可能不会泛泛而谈，而是会深入探讨如何识别、分析和理解这些产物的性质。我非常好奇书中会使用哪些先进的表征技术，比如扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、能量色散X射线光谱（EDX）等等，以及这些技术如何帮助科学家们揭示腐蚀产物的微观结构、化学成分和晶体学特征。我猜测书中会详细介绍不同腐蚀环境（如大气、海洋、土壤、工业介质等）下形成的腐蚀产物有哪些显著的区别，以及这些区别可能带来的影响。对于我而言，理解这些“区别”至关重要，因为它们直接关系到工程设计和材料选择的合理性。我期待这本书能够提供丰富的图谱和数据，让我能够直观地感受到腐蚀产物的多样性，并从中学习到如何科学地“解读”这些“证据”。

评分☆☆☆☆☆