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(wo)們的(de)祖先對腐(fu)蝕科學作出(chu)了卓(zhuo)越的(de)貢(gong)獻。春秋戰國時(shi)期的(de)武器,秦始皇時(shi)代(dai)的(de)青(qing)(qing)銅劍(jian)(jian)和大量箭(jian)鏃,有(you)的(de)至(zhi)今毫無銹蝕。經(jing)鑒定,青(qing)(qing)銅箭(jian)鏃表面有(you)一層(ceng)致密的(de)黑色氧化(hua)層(ceng)(有(you)的(de)表面甚至(zhi)含鉻高達2%),這些表面保護層(ceng)具有(you)良(liang)好的(de)防腐(fu)作用,這是中國文明史上的(de)一個奇(qi)跡。聞名世(shi)界的(de)中國真漆早(zao)在3000年(nian)前的(de)商(shang)朝(chao)就已得到廣泛應(ying)用。越王勾踐的(de)青(qing)(qing)銅寶劍(jian)(jian)穿越了2000多年(nian)的(de)歷(li)史長河,但劍(jian)(jian)身絲(si)毫不見銹斑。
盡管對腐(fu)蝕及其(qi)控制認識的(de)歷史悠久(jiu),但都是屬于(yu)經驗性的(de)。材料的(de)腐(fu)蝕科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)與防護技術實(shi)際上是一(yi)個涉及多門學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)綜合性邊緣學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke),它(ta)的(de)理論和實(shi)踐與金屬學(xue)(xue)(xue)(xue)、冶金學(xue)(xue)(xue)(xue)、材料學(xue)(xue)(xue)(xue)、化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)、電化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)、物(wu)理學(xue)(xue)(xue)(xue)、工程(cheng)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)工程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)、微生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)(xue)(xue)、表面科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)、表面工程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)、電學(xue)(xue)(xue)(xue)等密切相(xiang)關(guan)。因此,作為獨立學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)腐(fu)蝕與防護學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)是隨著各(ge)相(xiang)關(guan)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)的(de)發(fa)展逐步完善(shan)的(de)。
腐(fu)蝕(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)與(yu)防護技(ji)術(shu)(shu)作為(wei)一門(men)獨立(li)的(de)(de)(de)學(xue)(xue)(xue)(xue)科則(ze)是在(zai) 20 世(shi)紀 20 ~ 30 年(nian)(nian)(nian)代發展起來(lai)的(de)(de)(de)。1911年(nian)(nian)(nian),Eden 等首(shou)次(ci)觀(guan)察(cha)到(dao)(dao)(dao)微動(dong)(dong)腐(fu)蝕(shi)(shi)現象。1927年(nian)(nian)(nian),Tomlinson 通過研(yan)究首(shou)次(ci)提出(chu)(chu)了(le)(le)微動(dong)(dong)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)機理模型(xing)。1920~1923年(nian)(nian)(nian),Tammann、Piilling與(yu) Bedworth 通過研(yan)究金屬(shu) Ag、Fe、Pb、Ni等的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)規律,提出(chu)(chu)了(le)(le)氧(yang)化(hua)動(dong)(dong)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)拋(pao)(pao)物(wu)線定(ding)律和(he)(he)氧(yang)化(hua)膜完整性(xing)的(de)(de)(de)判據;Moore 的(de)(de)(de)研(yan)究認為(wei)黃銅季(ji)裂(lie)是黃銅在(zai)含氨環(huan)境中(zhong)發生晶間型(xing)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。1926年(nian)(nian)(nian),McAdam 開始著手研(yan)究腐(fu)蝕(shi)(shi)疲勞(lao)。1929年(nian)(nian)(nian),Evans建(jian)立(li)了(le)(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)金屬(shu)極化(hua)圖(tu),并推動(dong)(dong)了(le)(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)本質(zhi)的(de)(de)(de)定(ding)量化(hua)研(yan)究。1932年(nian)(nian)(nian),艾文(wen)思(si)(U. R. Evans)和(he)(he)霍(huo)爾(T. P. Hoar)用實驗證(zheng)明了(le)(le)金屬(shu)表面存在(zai)著腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)池(chi),金屬(shu)失重與(yu)電(dian)流量直接有關。1933年(nian)(nian)(nian),Wagner 從理論(lun)上推導出(chu)(chu)了(le)(le)金屬(shu)高(gao)溫(wen)氧(yang)化(hua)膜生長的(de)(de)(de)經典拋(pao)(pao)物(wu)線理論(lun)。1938年(nian)(nian)(nian),瓦格納(C. Wagnar)和(he)(he)屈拉德(W. Traud)對(dui)(dui)同(tong)(tong)一金屬(shu)表面發生一對(dui)(dui)以上共(gong)軛(e)反應(ying)的(de)(de)(de)情況提出(chu)(chu)了(le)(le)混合(he)電(dian)位的(de)(de)(de)概念,建(jian)立(li)了(le)(le)電(dian)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)混合(he)電(dian)位理論(lun),奠定(ding)了(le)(le)近代腐(fu)蝕(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)與(yu)工程的(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)基礎。同(tong)(tong)年(nian)(nian)(nian),Pourbaix 計算(suan)和(he)(he)繪(hui)制了(le)(le)電(dian)位-pH 值圖(tu),奠定(ding)了(le)(le)近代腐(fu)蝕(shi)(shi)科學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)熱力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)理論(lun)框(kuang)架。1947年(nian)(nian)(nian),Brenner 和(he)(he) Riddell 提出(chu)(chu)了(le)(le)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)鍍鎳技(ji)術(shu)(shu)。1950年(nian)(nian)(nian),Unilig 提出(chu)(chu)了(le)(le)點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)自(zi)催(cui)化(hua)機理模型(xing)。1957年(nian)(nian)(nian),Stern 和(he)(he)Geary提出(chu)(chu)了(le)(le)線性(xing)極化(hua)技(ji)術(shu)(shu)。1968年(nian)(nian)(nian),Iverson 觀(guan)察(cha)到(dao)(dao)(dao)了(le)(le)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)噪聲信號圖(tu)像(xiang)。20 世(shi)紀 60 年(nian)(nian)(nian)代,Brown 首(shou)先將斷裂(lie)力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)引入(ru)到(dao)(dao)(dao)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)研(yan)究中(zhong)。1970年(nian)(nian)(nian),Epellboin 首(shou)次(ci)用電(dian)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)阻抗譜研(yan)究腐(fu)蝕(shi)(shi)過程。
從 20 世(shi)紀(ji)中下(xia)葉至今的(de)(de)(de)近幾十(shi)年里,腐(fu)蝕(shi)(shi)科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)(he)(he)防護技術(shu)得(de)到(dao)了迅速的(de)(de)(de)發展。國(guo)際學(xue)(xue)(xue)(xue)術(shu)交流(liu)日益(yi)活躍(yue);局部腐(fu)蝕(shi)(shi)和(he)(he)(he)應(ying)(ying)力(li)作用(yong)下(xia)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)行為及(ji)其(qi)控(kong)制的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)備受(shou)重(zhong)視(shi),其(qi)對石(shi)油化(hua)工(gong)、海洋工(gong)程(cheng)、航空航天、國(guo)防建設等(deng)(deng)部門(men)有重(zhong)要影響;腐(fu)蝕(shi)(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)吸(xi)引(yin)了許許多多相關學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)中的(de)(de)(de)著(zhu)名科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家和(he)(he)(he)工(gong)程(cheng)師(shi)轉入(ru)(ru)從事(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)領(ling)域的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)工(gong)作,使腐(fu)蝕(shi)(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)的(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)隊伍(wu)日益(yi)壯大(da);腐(fu)蝕(shi)(shi)科(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)——腐(fu)蝕(shi)(shi)工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)(he)(he)防腐(fu)蝕(shi)(shi)系(xi)統工(gong)程(cheng)學(xue)(xue)(xue)(xue)形成。在(zai)這一時期內(nei)先(xian)進的(de)(de)(de)表面分析儀器和(he)(he)(he)技術(shu)在(zai)腐(fu)蝕(shi)(shi)研究(jiu)(jiu)中得(de)到(dao)了應(ying)(ying)用(yong),如(ru)俄歇電(dian)子(zi)(zi)(zi)譜(AES)、X光電(dian)子(zi)(zi)(zi)能譜(XPS)、次離子(zi)(zi)(zi)質(zhi)譜(SIMS)、掃描電(dian)子(zi)(zi)(zi)顯(xian)微鏡(SEM)、透射電(dian)子(zi)(zi)(zi)顯(xian)微鏡(TEM)、原(yuan)子(zi)(zi)(zi)力(li)顯(xian)微鏡(AFM)、電(dian)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)交流(liu)阻(zu)抗譜(EIS)等(deng)(deng),進一步(bu)揭示了許多腐(fu)蝕(shi)(shi)過程(cheng)的(de)(de)(de)微觀機(ji)制和(he)(he)(he)本質(zhi)。將物理(li)和(he)(he)(he)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)的(de)(de)(de)新成就,如(ru)滲流(liu)理(li)論(lun)、非線性動力(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)、混(hun)沌理(li)論(lun)、分形理(li)論(lun)、半導(dao)體理(li)論(lun)、量(liang)子(zi)(zi)(zi)化(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)等(deng)(deng)引(yin)入(ru)(ru)腐(fu)蝕(shi)(shi)研究(jiu)(jiu)領(ling)域后已(yi)取得(de)了一系(xi)列(lie)重(zhong)要成果。與此同時,計算機(ji)技術(shu)、網(wang)絡技術(shu)及(ji)人工(gong)智能等(deng)(deng)得(de)到(dao)了廣泛(fan)應(ying)(ying)用(yong),這一切也相應(ying)(ying)地促進和(he)(he)(he)發展了腐(fu)蝕(shi)(shi)控(kong)制技術(shu)。20世(shi)紀(ji)60~70年代,電(dian)子(zi)(zi)(zi)束(shu)、離子(zi)(zi)(zi)束(shu)、激(ji)光束(shu)和(he)(he)(he)等(deng)(deng)離子(zi)(zi)(zi)技術(shu)等(deng)(deng)先(xian)后引(yin)入(ru)(ru)到(dao)表面技術(shu)領(ling)域中,使表面技術(shu)取得(de)了飛躍(yue)式的(de)(de)(de)進步(bu)。
腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家(jia)的(de)(de)(de)卓越工作,再加上先進(jin)(jin)的(de)(de)(de)儀器設備和實(shi)驗手段的(de)(de)(de)大(da)量采(cai)用,其他(ta)相關學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)理(li)論(lun)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)推動,使腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)進(jin)(jin)一(yi)步(bu)得到完善(shan)、充(chong)實(shi)和提高。在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)工程方面取得的(de)(de)(de)成果(guo)也(ye)是十分(fen)顯著的(de)(de)(de)。有(you)些腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)問題尚(shang)未從理(li)論(lun)上徹底明了(le)之(zhi)前,就已經在(zai)防護技(ji)(ji)術(shu)上提出(chu)了(le)許(xu)多(duo)有(you)效的(de)(de)(de)解決方法。在(zai)這期間,許(xu)多(duo)著名的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)家(jia)及工程師提出(chu)并用實(shi)驗論(lun)證了(le)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、選擇(ze)性腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)機(ji)理(li),進(jin)(jin)而提出(chu)了(le)相應(ying)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)控制(zhi)措施,發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)了(le)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)方法,促進(jin)(jin)了(le)現(xian)代腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)理(li)論(lun)的(de)(de)(de)形(xing)成與發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)。目(mu)前,已涌現(xian)出(chu)了(le)各(ge)(ge)(ge)式各(ge)(ge)(ge)樣的(de)(de)(de)表面防護新(xin)技(ji)(ji)術(shu),推動了(le)現(xian)代表面工程技(ji)(ji)術(shu)及表面工程學(xue)(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)形(xing)成。近年來,納米技(ji)(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)熱潮又(you)促進(jin)(jin)了(le)多(duo)種(zhong)新(xin)的(de)(de)(de)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)問世,因此可以說,正(zheng)是工業和科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)促進(jin)(jin)了(le)現(xian)代腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)理(li)論(lun)和防護技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)形(xing)成與發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)。然(ran)而,如果(guo)沒(mei)有(you)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)進(jin)(jin)展(zhan)(zhan)(zhan)和腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)控制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)成功,許(xu)多(duo)重(zhong)要工業也(ye)不可能發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)到今天這個水平。
1949年以來(lai),尤其是改革開放以來(lai),我(wo)國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)技術研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)得(de)到(dao)了(le)很大的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan),在(zai)(zai)國(guo)(guo)(guo)際本學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)領(ling)域中占有重要(yao)一席(xi),對我(wo)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)民經濟的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)作(zuo)出(chu)了(le)巨大的(de)(de)(de)貢獻。中華人民共和(he)國(guo)(guo)(guo)成(cheng)立(li)初期,國(guo)(guo)(guo)家科(ke)(ke)(ke)(ke)委在(zai)(zai)機(ji)械(xie)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)組(zu)(zu)內成(cheng)立(li)了(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)分(fen)組(zu)(zu),于1961年又單獨(du)成(cheng)立(li)了(le)國(guo)(guo)(guo)家腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)科(ke)(ke)(ke)(ke)學(xue)(xue)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)組(zu)(zu),負責(ze)制定我(wo)國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)規劃,并(bing)召(zhao)開多(duo)次學(xue)(xue)術會議交(jiao)流會,建(jian)立(li)土壤(rang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)試驗點等(deng)。這期間(jian),我(wo)國(guo)(guo)(guo)一些高校也(ye)先后(hou)建(jian)立(li)了(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)防(fang)(fang)護(hu)(hu)專(zhuan)業(ye),一些相關(guan)研(yan)究(jiu)院所先后(hou)成(cheng)立(li)了(le)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)研(yan)究(jiu)組(zu)(zu)、室,開展(zhan)(zhan)(zhan)有關(guan)科(ke)(ke)(ke)(ke)研(yan)工(gong)作(zuo)。改革開放以后(hou),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)得(de)到(dao)了(le)國(guo)(guo)(guo)家的(de)(de)(de)高度重視(shi),于1979 年12 月正式成(cheng)立(li)了(le)中國(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)學(xue)(xue)會,下設 10 多(duo)個(ge)專(zhuan)業(ye)委員會,標志著(zhu)我(wo)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)學(xue)(xue)科(ke)(ke)(ke)(ke)走向了(le)規范(fan)化(hua)(hua)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)快車道(dao)。經過廣大腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)與(yu)防(fang)(fang)護(hu)(hu)科(ke)(ke)(ke)(ke)技工(gong)作(zuo)者近20年的(de)(de)(de)辛勤耕耘,目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)(guo)已較(jiao)好(hao)地解(jie)決(jue)了(le)包(bao)括石(shi)油天然氣開發(fa)、石(shi)油化(hua)(hua)工(gong)、化(hua)(hua)學(xue)(xue)工(gong)業(ye)、船舶(bo)制造、航空航天、核能、冶金、交(jiao)通(tong)、通(tong)信、海洋(yang)工(gong)程、電子(zi)、建(jian)筑等(deng)在(zai)(zai)內的(de)(de)(de)各工(gong)業(ye)領(ling)域中的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)問題,研(yan)究(jiu)和(he)開發(fa)了(le)許多(duo)先進的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控(kong)制及監測技術,較(jiao)好(hao)地滿(man)足(zu)了(le)生產(chan)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)需要(yao)。
