材(cai)料是現代科(ke)學技術和當代文明的(de)(de)重(zhong)要支(zhi)柱(zhu),一個國家科(ke)學技術的(de)(de)發展離不開(kai)材(cai)料科(ke)學發展的(de)(de)支(zhi)持。材(cai)料的(de)(de)使用離不開(kai)環境,材(cai)料的(de)(de)腐蝕與防護(hu)科(ke)學就(jiu)是研究材(cai)料在(zai)其周(zhou)圍環境作用下(xia)的(de)(de)破壞、變質行為及其控(kong)制的(de)(de)一門學科(ke)。
隨著(zhu)(zhu)現代科(ke)學(xue)技(ji)術的(de)(de)(de)發展(zhan),非金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、復合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在各(ge)(ge)工業部門中(zhong)的(de)(de)(de)使用量(liang)愈來(lai)愈大,這(zhe)些(xie)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)因(yin)環境造成的(de)(de)(de)破壞和變(bian)質及其控制(zhi)問題也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)受到重視。因(yin)此,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與防(fang)護(hu)科(ke)學(xue)已從過去(qu)以(yi)金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)為主要研究對象,轉變(bian)為以(yi)金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、無機非金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、高分子材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)和復合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)等各(ge)(ge)類材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)為研究對象。腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)英文(wen)名(ming)稱(cheng)起源于(yu)拉丁文(wen)“corrodere”,其含義(yi)(yi)是(shi)損壞或腐(fu)(fu)爛。隨著(zhu)(zhu)人(ren)們對腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)認識的(de)(de)(de)深(shen)入和研究范圍的(de)(de)(de)擴大,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)也(ye)在不(bu)斷變(bian)化(hua)。早期(qi)對腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)是(shi)針對金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)。例如(ru),英國(guo)人(ren)艾文(wen)思(U. R. Evans)給出如(ru)下的(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi): 金(jin)屬(shu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)金(jin)屬(shu)從元素態(tai)轉變(bian)為化(hua)合態(tai)的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)及電化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)。
美國(guo)人方(fang)坦(tan)納(M. G. Fantana)則認為腐蝕可(ke)以從以下幾個方(fang)面(mian)定義:
1. 由于材(cai)(cai)料(liao)與(yu)環(huan)境及應力作用而引起的(de)材(cai)(cai)料(liao)的(de)破壞和變質;
2. 除了(le)機械(xie)破壞(huai)以(yi)外的材料(liao)的一(yi)切破壞(huai)
3. 冶金的逆過程等(deng)。
前兩(liang)種定義既包含了金屬(shu)材料(liao),也包含了非金屬(shu)材料(liao);而后一種定義則是針對金屬(shu)材料(liao)的(de),同時說明腐蝕過程在熱力學上是自(zi)發(fa)進行的(de)。
近年來,由(you)于腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)研(yan)究范圍不(bu)斷擴大,有(you)人將腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)義拓展為“材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)是材(cai)(cai)(cai)料與環境介質發(fa)生化(hua)(hua)學(xue)、電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)和(he)(he)/或(huo)物理(li)作(zuo)用而被破(po)壞的(de)(de)現象”。該定(ding)(ding)(ding)義不(bu)僅涵蓋了金屬材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)和(he)(he)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)原因造成(cheng)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)壞,而且(qie)包(bao)含了液態金屬等(deng)導致的(de)(de)金屬材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)物理(li)破(po)壞。同時,該定(ding)(ding)(ding)義還包(bao)括了非金屬材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi),如耐火(huo)磚或(huo)陶瓷、玻璃材(cai)(cai)(cai)料受熔化(hua)(hua)金屬、熔融鹽等(deng)介質的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi),由(you)水分子(zi)引起的(de)(de)石英或(huo)硅酸鹽材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)破(po)壞或(huo)變(bian)質,高分子(zi)材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)輻(fu)照分解等(deng)。
因(yin)此,目前普(pu)遍為人(ren)接受的(de)(de)材料(liao)(liao)腐(fu)蝕定義是(shi)“材料(liao)(liao)腐(fu)蝕是(shi)材料(liao)(liao)與環境介質發(fa)生(sheng)化學作(zuo)用(yong)(yong)、電(dian)化學作(zuo)用(yong)(yong)和/或物理作(zuo)用(yong)(yong)而引起(qi)的(de)(de)變質和破壞的(de)(de)現(xian)象”。由(you)于液態金屬導致的(de)(de)材料(liao)(liao)破壞與化學或電(dian)化學造成的(de)(de)金屬材料(liao)(liao)的(de)(de)腐(fu)蝕有很多相近(jin)的(de)(de)特點,因(yin)此,這類破壞現(xian)象通常也被納(na)入腐(fu)蝕學科的(de)(de)研究范圍。