具体描述
好的，这是一份针对《Fundamentals of Corrosion》这本书之外的其他腐蚀科学与工程类图书的详细介绍。 --- 书名：先进腐蚀控制技术与材料科学 内容提要 本书旨在全面、深入地探讨当代腐蚀科学与工程领域的前沿发展，重点聚焦于新一代腐蚀防护策略、智能监测系统以及先进材料在极端环境中的行为。不同于侧重基础理论阐述的传统教科书，本书更强调工程应用、材料创新和系统集成，为腐蚀工程师、材料科学家以及科研人员提供了一套面向未来挑战的实用指南。 第一部分：腐蚀的动态机制与先进表征 本部分首先对腐蚀的基本热力学和动力学原理进行快速回顾，随后迅速过渡到现代腐蚀研究的前沿技术。 第一章：高分辨率腐蚀成像与分析技术 本章详细介绍了近年来在腐蚀监测和原位（in-situ）研究方面取得的突破。重点介绍了同步辐射X射线断层扫描（SR-CT）在揭示多孔层、锈层内部微观结构变化方面的应用，以及原子力显微镜（AFM）在纳米尺度腐蚀形貌演变追踪中的精细操作。此外，拉曼光谱与表面增强拉曼散射（SERS）技术如何用于识别腐蚀介质中微量活性物种和钝化膜的化学组分，也得到了深入探讨。本章强调如何将这些先进表征手段与计算模拟相结合，以构建更真实的腐蚀模型。 第二章：环境诱导的复杂断裂行为 本章超越了单纯的质量损失评估，专注于腐蚀与机械载荷耦合作用下的材料失效模式。详细分析了氢脆（Hydrogen Embrittlement, HE）在不同金属合金（特别是高强度钢和钛合金）中的机制差异，并引入了基于应变能密度理论的HE敏感性判据。重点讨论了应力腐蚀开裂（Stress Corrosion Cracking, SCC）在特定高污染工业环境（如含氯离子或硫化物环境）下的诱发因素、裂纹萌生与扩展的速率模型，并引入了慢应变速率拉伸（SSRT）测试的最新标准和数据解读方法。对腐蚀疲劳（Corrosion Fatigue）的低周/高周疲劳寿命预测模型，特别是考虑腐蚀产物堆积对局部应力集中的影响，进行了细致的论述。 第二部分：新型功能性防护涂层与表面工程 本部分聚焦于超越传统有机或无机涂层的下一代防护系统，强调智能响应和自修复能力。 第三章：智能涂层与自修复技术 本章系统性地介绍了集成传感与释放功能的新型涂层体系。重点阐述了微胶囊（Microcapsule）与纳米容器（Nanocontainer）在封装缓蚀剂（如钼酸盐、稀土盐或有机胺类）中的设计原则。深入分析了如何通过外部刺激（如pH变化、温度或机械损伤）触发缓蚀剂的精确释放机制。此外，本章还介绍了基于“异质偶联”或“形状记忆聚合物”的结构自修复涂层，探讨了其在长期服役条件下修复效率的衰减模型与提升策略。 第四章：先进电化学保护与阴极防护优化 本章主要关注传统阴极保护方法的升级与优化。详细介绍了脉冲电流阴极保护（PCPC）在复杂结构（如深水管道、储罐底部）中的应用优势，包括其对电源效率和防腐层剥离（Disbondment）抑制的优化效果。对于牺牲阳极保护，本章侧重于新型高效率镁合金和锌合金的冶金设计，以及如何通过土壤电阻率的精确测量和模型来优化阳极的布置和寿命预测。此外，还探讨了在海洋环境中，导电涂层与外部电流密度（External Current Density）的协同效应。 第三部分：高温与极端环境下的材料失效控制 本部分针对能源、航空航天等领域面临的严苛服役条件，探讨了抗高温腐蚀和特殊介质腐蚀的材料解决方案。 第五章：高温氧化与热腐蚀的物理化学 本章详细分析了高温服役条件下（如燃气轮机叶片、锅炉管）的氧化-腐蚀协同作用。重点解析了硫化物、钒化物和盐雾对金属氧化膜的侵蚀机理，特别是“熔盐腐蚀”的动力学模型。本章详细对比了镍基高温合金中，通过添加钌（Ru）、铼（Re）等贵金属元素来稳定氧化铝（Al2O3）或氧化铬（Cr2O3）保护层的微观机制。对于热障涂层（TBCs）的失效分析，本章提供了关于热力学失配和界面键合强度的先进评估方法。 第六章：非水体系与新能源环境中的腐蚀 随着新能源技术的发展，对非水体系（如有机溶剂、离子液体）腐蚀的关注日益增加。本章系统介绍了锂离子电池、燃料电池和超级电容器中电解质对电极材料的腐蚀效应。特别关注了锂枝晶生长与负极材料的副反应、质子交换膜燃料电池（PEMFC）中双极板的腐蚀动力学，以及如何通过表面改性（如原子层沉积ALD）来提高电极的化学稳定性。此外，本章还涉及了超临界水（SCW）反应器中材料的腐蚀行为和抗应力腐蚀设计准则。 第四部分：腐蚀的预测、监测与数字孪生 本部分将腐蚀科学与信息技术相结合，构建未来化的管理和维护体系。 第七章：基于机器学习的腐蚀预测与寿命评估 本章是全书的前沿技术集中体现。详细介绍了如何利用深度学习（如LSTM网络）处理时序腐蚀数据（电化学噪声、传感器读数），以实现对腐蚀速率的实时、高精度预测。探讨了如何构建包含环境参数、材料属性和应力历史的多维特征向量，训练出泛化能力强的腐蚀退化模型。本章还讨论了如何应用贝叶斯网络和概率风险评估（PRA）方法，对关键基础设施的腐蚀风险进行量化分析。 第八章：腐蚀物联网（CIoT）与数字孪生 本章着眼于工程实践中的数字化转型。详细阐述了无线传感器网络（WSN）在结构健康监测（SHM）中的部署策略，包括无损检测（NDT）技术（如超声波、涡流）与腐蚀传感器数据的融合。重点讨论了如何建立高保真度的腐蚀数字孪生模型，该模型能够实时映射物理资产的腐蚀状态，并模拟不同维护干预措施（如涂层重喷、牺牲阳极更换）对剩余使用寿命（RUL）的影响。本章提供了构建集成化腐蚀数据平台的实践案例与标准框架。 总结 《先进腐蚀控制技术与材料科学》超越了对腐蚀现象的简单描述，旨在为解决21世纪工业界面临的最复杂腐蚀挑战提供跨学科的、前瞻性的解决方案。本书的深度和广度，使其成为高级研究人员和资深工程师不可或缺的参考资料。
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