1.科學(xué)性與實(shí)用性并重：本書(shū)既詳細介紹了鋁的腐蝕機理和特性，又探討了鋁腐蝕的影響因素，同時(shí)還總結了國內外鋁化學(xué)鈍化的分類(lèi)、特性、機理、影響因素和工藝應用，為相關(guān)從業(yè)人員提供了全面而實(shí)用的知識。 2.腐蝕與鈍化相結合：本書(shū)將腐蝕和鈍化結合起來(lái)討論，有助于讀者更深入地理解和應用化學(xué)鈍化技術(shù)，從而更好地解決實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題。

鋁和鋁合金越來(lái)越多地進(jìn)入人們的生產(chǎn)活動(dòng)和生活領(lǐng)域，鋁材的腐蝕和防護問(wèn)題、表面處理和表面裝飾技術(shù)也越來(lái)越得到重視。鋁材的使用避免不了會(huì )遇到各種形式的腐蝕現象，在不同條件下腐蝕的原因各不相同，影響因素也非常復雜。鋁的化學(xué)鈍化則是應用極為廣泛的防腐蝕技術(shù)，它利用特定的介質(zhì)與鋁進(jìn)行反應形成鈍化膜，來(lái)降低鋁表面的腐蝕活性。鈍化膜的質(zhì)量與鈍化劑化學(xué)組成、金屬材質(zhì)、工藝參數、生產(chǎn)設備以及環(huán)境條件等復雜因素相關(guān)。鈍化的過(guò)程常常首先發(fā)生鋁與特定介質(zhì)的腐蝕反應，需要有控制地利用鋁的腐蝕反應來(lái)形成合格的鈍化膜。因此，我們認為將腐蝕和鈍化結合起來(lái)討論，更有利用于理解和應用化學(xué)鈍化技術(shù)，更有助于解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，達到避免或減緩鋁制品腐蝕的目的。
本書(shū)的編寫(xiě)本著(zhù)科學(xué)性和實(shí)用性的原則，顧及各層次相關(guān)從業(yè)人員的工作需要，不僅詳細介紹了鋁的腐蝕機理、腐蝕特性，而且探討了鋁腐蝕的影響因素，如材質(zhì)、自然環(huán)境、使用介質(zhì)等，總結了國內外鋁化學(xué)鈍化的分類(lèi)、特性、機理、影響因素和工藝應用，以及性能檢驗與試驗方法。
本書(shū)分11章，是由李翀（第1～5章）、王愛(ài)祥（第6、7和10章）、陸國建（第8～9章）和朱小輝（第11章）執筆，在朱祖芳教授指導下完成的。德高望重的朱老師是為鋁材表面處理行業(yè)做出突出貢獻的技術(shù)專(zhuān)家，他從本書(shū)的策劃、構思開(kāi)始，給予了熱情的幫助和支持；在編寫(xiě)全過(guò)程中也給予了指導甚至校審，并提供了大量有價(jià)值的應用經(jīng)驗和技術(shù)資料。另外，本書(shū)的編寫(xiě)還得到鐘金環(huán)博士、樊兆玉博士和高俊偉先生的幫助，借此向這些專(zhuān)家表示衷心的謝意。 
由于編者業(yè)務(wù)水平有限，書(shū)中難免存在疏漏和不當之處，恭請讀者不吝指正。

編著(zhù)者
2023年8月

李翀，高 級工程師，浙江五源科技股份有限公司總工程師，中國表面工程協(xié)會(huì )防銹潤滑分會(huì )常務(wù)理事。畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué)腐蝕與防護專(zhuān)業(yè)，歷任技術(shù)服務(wù)工程師、生產(chǎn)廠(chǎng)長(cháng)、研究所所長(cháng)等職，長(cháng)期從事表面處理技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng  )新與開(kāi)發(fā)工作。主持或參與了多個(gè)系列和應用領(lǐng)域的新產(chǎn)品新技術(shù)的技術(shù)研發(fā)工作和技術(shù)管理工作。

鋁及鋁合金優(yōu)異的加工性能和耐腐蝕性是它被廣泛應用的主要原因。本書(shū)著(zhù)重從鋁的腐蝕特性、腐蝕機理和影響因素方面進(jìn)行系統的闡述，總結介紹國內外鋁化學(xué)鈍化的分類(lèi)、特性、機理，而且對化學(xué)鈍化的工藝應用和影響因素進(jìn)行了詳盡的介紹和討論，還涉及性能檢驗與試驗方法，兼顧實(shí)用性和科學(xué)性。
本書(shū)適合從事鋁的腐蝕與防腐蝕、表面處理相關(guān)領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員閱讀參考，對于鋁材加工和使用有關(guān)的各行業(yè)從業(yè)人員也具有較高的參考價(jià)值。

第1章鋁的性質(zhì)與鋁合金概述001
1.1鋁的性質(zhì)001
1.1.1物理性質(zhì)001
1.1.2化學(xué)性質(zhì)002
1.2鋁合金概述002
1.2.1變形鋁合金003
1.2.2鑄造鋁合金005
1.2.3鋁材的簡(jiǎn)易鑒別007

第2章鋁及鋁合金腐蝕的基本情況009
2.1鋁腐蝕的概況009
2.2電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)基礎009
2.3電化學(xué)腐蝕動(dòng)力學(xué)基礎014
2.4鋁及鋁合金的均勻腐蝕016
參考文獻025

第3章鋁及鋁合金的局部腐蝕026
3.1電偶腐蝕026
3.1.1電偶序與電偶腐蝕的傾向026
3.1.2影響電偶腐蝕的因素027
3.2點(diǎn)蝕029
3.2.1點(diǎn)蝕的化學(xué)機制029
3.2.2點(diǎn)蝕的評價(jià)指標033
3.2.3點(diǎn)蝕的影響因素034
3.3晶間腐蝕035
3.4層狀腐蝕038
3.5其他局部腐蝕039
3.5.1應力腐蝕開(kāi)裂039
3.5.2縫隙腐蝕041
3.5.3水線(xiàn)腐蝕042
3.5.4微生物腐蝕043
3.6金屬/涂層體系的腐蝕043
3.6.1涂裝金屬的腐蝕歷程044
3.6.2涂裝金屬腐蝕的形態(tài)045
3.6.3絲狀腐蝕的反應機理048
3.6.4絲狀腐蝕的影響因素與防護050
3.6.5附著(zhù)力對涂裝金屬腐蝕的作用052
參考文獻056

第4章鋁合金腐蝕的影響因素058
4.1鋁的氧化膜059
4.2材質(zhì)061
4.2.1合金成分061
4.2.2組織結構067
4.2.3熱處理068
4.2.4表面狀態(tài)070
4.3使用環(huán)境和介質(zhì)071
4.3.1電解質(zhì)的成分與濃度072
4.3.2溶解氧含量073
4.3.3pH074
4.3.4溫度075
4.3.5其他影響因素076
4.4常見(jiàn)的自然環(huán)境077
4.4.1大氣077
4.4.2粉塵081
4.4.3腐蝕性氣體081
4.4.4淡水084
4.4.5海水090
4.4.6土壤092
4.5常見(jiàn)的腐蝕介質(zhì)096
4.5.1無(wú)機堿096
4.5.2無(wú)機酸099
4.5.3無(wú)機鹽109
4.5.4有機物112
4.5.5加速腐蝕試驗環(huán)境117
4.6緩蝕劑120
4.6.1鋁在堿液中的緩蝕劑122
4.6.2鋁在酸液中的緩蝕劑125
4.7控制腐蝕的化學(xué)方法127
參考文獻128

第5章化學(xué)鈍化前的預處理131
5.1脫脂131
5.1.1堿性脫脂132
5.1.2酸性脫脂133
5.1.3脫脂缺陷及對策133
5.2浸蝕134
5.2.1堿浸蝕134
5.2.2酸浸蝕135
5.2.3酸性化學(xué)砂面處理136
5.2.4堿性化學(xué)砂面處理138
5.2.5浸蝕后的氧化膜139
5.3化學(xué)拋光139
5.4除灰142
5.4.1硝酸除灰143
5.4.2硫酸除灰143
參考文獻144

第6章鋁及鋁合金鉻鈍化145
6.1鋁及鋁合金鉻鈍化種類(lèi)145
6.1.1堿性六價(jià)鉻鈍化145
6.1.2酸性六價(jià)鉻鈍化146
6.1.3不含鋯鈦的三價(jià)鉻鈍化147
6.1.4含鋯鈦的三價(jià)鉻鈍化147
6.2鋁及鋁合金鉻鈍化膜的形成機理148
6.2.1堿性鉻鈍化膜的形成機理148
6.2.2酸性鉻鈍化膜的形成機理148
6.2.3不含鋯鈦的三價(jià)鉻鈍化膜形成機理150
6.2.4含鋯鈦的三價(jià)鉻鈍化膜形成機理151
6.3鋁及鋁合金鉻鈍化膜的組成與結構152
6.3.1六價(jià)鉻鈍化膜的組成與結構152
6.3.2不含鋯鈦的三價(jià)鉻鈍化膜的組成及結構153
6.3.3含鋯鈦的三價(jià)鉻鈍化膜的組成及結構154
6.4鋁及鋁合金鉻鈍化膜的防護機理154
6.4.1六價(jià)鉻鈍化膜的防護機理154
6.4.2三價(jià)鉻鈍化膜的防護機理156
6.5鋁及鋁合金鉻鈍化膜防護性能的影響因素156
6.5.1六價(jià)鉻鈍化膜的防護性能影響因素156
6.5.2三價(jià)鉻鈍化膜防護性能的影響因素160
6.6鋁及鋁合金鉻鈍化的應用及缺陷分析163
6.6.1六價(jià)鉻鈍化的應用及缺陷分析163
6.6.2三價(jià)鉻鈍化的應用及缺陷分析164
參考文獻165

第7章鋁及鋁合金磷化170
7.1鋁及鋁合金磷化種類(lèi)170
7.1.1鋁及鋁合金六價(jià)鉻磷化170
7.1.2鋁及鋁合金三價(jià)鉻磷化171
7.1.3不含鋯鈦的鋁及鋁合金無(wú)鉻磷化171
7.1.4含鋯鈦的鋁及鋁合金無(wú)鉻磷化172
7.2鋁及鋁合金磷化膜的形成機理173
7.2.1六價(jià)鉻磷化成膜機理173
7.2.2三價(jià)鉻磷化成膜機理174
7.2.3不含鋯鈦的無(wú)鉻磷化成膜機理175
7.2.4含鋯鈦的無(wú)鉻磷化機理176
7.3鋁及鋁合金磷化膜的組成及結構176
7.3.1六價(jià)鉻磷化膜的組成與結構176
7.3.2三價(jià)鉻磷化膜的組成及結構177
7.3.3不含鋯鈦無(wú)鉻磷化膜的組成及結構177
7.3.4含鋯鈦無(wú)鉻磷化膜的組成及結構178
7.4鋁及鋁合金磷化膜的保護機理180
7.5鋁及鋁合金磷化膜耐腐蝕性能的影響因素181
7.5.1六價(jià)鉻磷化的影響因素181
7.5.2無(wú)鉻磷化的影響因素183
7.6磷化的應用及缺陷分析186
參考文獻186

第8章鋁及鋁合金鋯鈦鹽鈍化189
8.1鋁及鋁合金鋯鈦鹽鈍化種類(lèi)189
8.1.1薄膜型鋯鈦鈍化189
8.1.2厚膜型鋯鈦鈍化190
8.2鋯鈦鹽鈍化膜的形成機理191
8.2.1鋯鈦薄膜形成機理191
8.2.2鋯鈦厚膜形成機理192
8.3鋯鈦鹽鈍化膜的組成及結構193
8.3.1鋯鈦薄膜的組成及結構193
8.3.2鋯鈦厚膜的組成及結構194
8.4鋯鈦鹽鈍化膜的保護機理195
8.4.1鋯鈦薄膜的保護機理195
8.4.2鋯鈦厚膜的保護機理196
8.5鋯鈦鹽鈍化膜質(zhì)量影響因素197
8.5.1pH值對鋯和/或鈦鈍化的影響197
8.5.2鈍化時(shí)間對鋯和/或鈦鈍化的影響197
8.5.3游離氟對鋯和/或鈦鈍化的影響198
8.5.4銅元素對鋯和/或鈦鈍化的影響198
8.5.5硅元素對鋯和/或鈦鈍化的影響199
8.5.6預處理對鋯和/或鈦鈍化的影響199
8.5.7材質(zhì)對鋯和/或鈦鈍化的影響199
8.5.8烘干溫度對鋯和/或鈦鈍化的影響199
8.6鋯鈦鹽鈍化應用及缺陷分析200
參考文獻200

第9章鋁及鋁合金硅烷及自組裝鈍化203
9.1硅烷及自組裝鈍化種類(lèi)203
9.1.1硅烷鈍化203
9.1.2自組裝鈍化206
9.2鈍化膜的形成機理208
9.2.1硅烷鈍化膜的形成機理208
9.2.2自組裝鈍化膜的形成機理209
9.3鈍化膜的組成及結構210
9.3.1硅烷鈍化膜的組成及結構210
9.3.2自組裝膜組成及結構213
9.4硅烷鈍化膜及自組裝鈍化膜的防護機理214
9.4.1硅烷鈍化膜的防護機理214
9.4.2自組裝鈍化膜的防護機理216
9.5鈍化膜防腐蝕性能的影響因素217
9.5.1硅烷鈍化膜防腐蝕性能的影響因素217
9.5.2自組裝鈍化膜質(zhì)量的影響因素219
9.6應用及缺陷分析221
9.6.1硅烷應用及缺陷分析221
9.6.2自組裝鈍化的應用及缺陷分析222
參考文獻222

第10章鋁及鋁合金其他化學(xué)鈍化226
10.1鋁及鋁合金其他化學(xué)鈍化種類(lèi)226
10.1.1高溫水合鈍化226
10.1.2鈰鹽鈍化228
10.1.3其他種類(lèi)229
10.2鈍化膜的形成機理232
10.2.1高溫水合鈍化膜的形成機理232
10.2.2鈰鹽鈍化膜的形成機理233
10.3鈍化膜的組成及結構235
10.3.1高溫水合鈍化膜的組成及結構235
10.3.2鈰鹽鈍化膜的組成及結構236
10.4鈍化膜的保護機理236
10.4.1高溫水合鈍化膜的保護機理236
10.4.2鈰鹽鈍化膜的保護機理237
10.5鈍化膜質(zhì)量的影響因素238
10.5.1高溫水合鈍化膜質(zhì)量的影響因素238
10.5.2鈰鹽鈍化膜質(zhì)量的影響因素240
10.6其他鈍化的應用及優(yōu)缺點(diǎn)242
10.6.1高溫水合鈍化的應用及優(yōu)缺點(diǎn)242
10.6.2稀土體系鈍化的應用及缺陷分析242
參考文獻242

第11章性能檢驗與試驗方法246
11.1外觀(guān)質(zhì)量246
11.2厚度247
11.2.1庫侖法247
11.2.2質(zhì)量損失法248
11.2.3超聲波法248
11.2.4渦流法248
11.2.5顯微鏡法248
11.2.6X射線(xiàn)熒光法249
11.3鈍化膜的成分249
11.3.1儀器檢測法249
11.3.2點(diǎn)滴法250
11.4耐蝕性251
11.4.1鹽霧試驗251
11.4.2絲狀腐蝕試驗252
11.4.3濕熱腐蝕試驗252
11.4.4晶間腐蝕試驗253
11.4.5點(diǎn)腐蝕試驗253
11.5耐候性254
11.5.1自然暴露耐候試驗254
11.5.2人工加速耐候試驗255
11.6耐化學(xué)穩定性257
11.6.1耐酸試驗257
11.6.2耐堿試驗257
11.6.3蒸煮試驗258
11.7力學(xué)性能258
11.7.1附著(zhù)性試驗258
11.7.2耐沖擊性試驗259
11.7.3抗彎曲性試驗260
11.7.4T彎測試260
11.7.5耐磨性試驗261
參考文獻263

附錄264
附錄A外觀(guān)質(zhì)量和厚度的常用檢測標準264
附錄B耐蝕性、耐候性和耐化學(xué)穩定性的常用檢測標準265
附錄C力學(xué)性能的常用檢驗標準266