材料是人類社會可接受的、能經濟地制造有用器件 ( 或物品 ) 的物質。腐蝕是材料受環境介質的化學作用( 包括電化學作用 ) 而破壞的現象。腐蝕不僅在金屬材料中發生,也存在于陶瓷、高分子材料、復合材料、功能材料等各種材料中。腐蝕是“靜悄悄”地發生在所有的服役材料中的一種不可避免的過程,因此,認識材料腐蝕過程的基本規律和機理非常重要。
材料腐蝕學是一門認識材料腐蝕過程的基本規律和機理的學科,其理論研究與材料科學、化學、電化學、物理學、表面科學、力學、生物學、環境科學和醫學等學科密切相關;其研究手段包括各種現代電化學測試分析設備、先進的材料微觀分析設備、現代物理學的物相表征技術和先進的環境因素測量裝備等;其防護技術應用范圍涉及各種工業領域,以及大氣、土壤、水環境甚至太空環境等自然環境。
對材料腐蝕過程的機理和規律的探索是材料腐蝕學科的靈魂。多學科理論的交又,即材料科學、化學、電化學、物理學、表面科學和環境科學等學科的進一步發展與滲透促進了材料腐蝕學科基礎理論的發展。其另外一個特點是理論研究與工程實際應用的結合 , 工程實際應用的需求是其理論研究發展的最大推動力。
由統計與調查結果發現 , 各工業發達國家的材料腐蝕年損失是國民經濟總產值的 2%~4%, 我國 2000 年的材料腐蝕損失是 5000 億元人民幣。利用材料的環境腐蝕數據和腐蝕規律與機理的研究成果,在設計中指導材料的科學使用,并采取相應的防護措施 , 有利于節約材料、節省能源消耗。若減少腐蝕經濟損失的 25%-30%, 可對我國產生每年約1000 化元人民幣的效益。同時 , 避免和減少腐蝕事故的發生 , 可延長設備與構件的使用壽命 , 有很好的社會效益和經濟效益。特別是近 20 年來我國治金、化工、能源、交通、造紙等工業的發展 ,帶來了對自然環境的污染 , 不僅導致生態環境的破壞 , 還使材料的腐蝕速率迅速增加 , 設備、構件、建筑物等的使用壽命大大縮短、我國局部地區雨水 pH已降低到 3.2,導致普碳鋼的腐蝕速率增大 5~10 倍 , 混凝土建筑物的腐蝕破壞也大大加速。只有充分認識材料在不同污染自然環境中的腐蝕規律 , 才能為國家制定材料保護政策和環境污染控制標準提供依據和對策。
因此,發展材料腐蝕與防護學科是國家經濟建設和國防建設、科技進步和經濟與社會可持續發展的迫切需要。持續深入開展本學科的基礎性研究工作,有利于提高我國的材料與基礎設施的整體水平,促進我國材料腐蝕基礎理論體系和防護技術工程體系的形成與發展 ,對國家建設、科技進步、技術創新,以及學科的進一步發展具有重要意義。
1949 年后,我國的材料腐蝕理論研究和防護技術受到高度重視并迅速發展隨著經濟的高速增長和工業體系的日漸完備,目前,我國有關腐蝕學科理論和各種防護技術的研究成果不但完全可以解決自身出現的各種材料腐蝕的問題,而且已經成為世界上該學科的重要組成部分,煥發出朝氣蓬勃的活力。我國正逐漸由材料腐蝕研究與防護技術大國向材料腐蝕研究與防護技術強國轉變。
相信隨著我國經濟水平的日益提高,我國材料腐蝕理論研究和防護技術的發展一定會再上一個新臺階 !
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