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内容简介

《深海极端环境服役材料》结合近年来国内外对深海极端环境服役材料的研究进展，论述了深海环境，特别是深海极端环境（包括深海热液区、北极深海区）下材料、环境之间的交互作用，从深海环境、材料应用、腐蚀与防护等几个方面进行阐述，并结合作者课题组多年来的研究成果，对深海极端环境下服役材料的失效机理和防护方法进行了较为深入的探讨。《深海极端环境服役材料》共分为5章，内容包括深海环境下的材料应用及腐蚀现状、深海极端环境下的微生物及实验室培养、深海工程装备材料的发展现状、金属材料在深海环境下的应用、深海极端环境下材料应用及其性能分析。

目录

目录
前言
第1章 深海环境下的材料应用及腐蚀现状 1
1.1 深海环境与材料应用 1
1.1.1 影响材料应用的深海一般环境因素 1
1.1.2 影响材料应用的深海极端环境 3
1.2 深海腐蚀研究现状 6
1.2.1 深海腐蚀研究方法 6
1.2.2 材料深海腐蚀研究现状 10
1.3 小结 12
参考文献 12
第2章 深海极端环境下的微生物及实验室培养 14
2.1 深海生物圈 15
2.1.1 深海热液区生物群 15
2.1.2 深海极端环境微生物 17
2.1.3 深海沉积物中的微生物 18
2.1.4 北极地区深海微生物 19
2.2 深海菌类及其实验室培养 20
2.2.1 深海极端环境微生物的采集及鉴定 21
2.2.2 深海极端环境微生物的培养 22
2.3 小结 27
参考文献 28
第3章 深海工程装备材料的发展现状 32
3.1 深海装备用材料的应用 32
3.1.1 高强度合金钢在深海的应用 33
3.1.2 钛合金在深海的应用 33
3.1.3 陶瓷基复合材料在深海的应用 34
3.2 深海石油钻采关键材料 36
3.2.1 深海石油钻铤材料 37
3.2.2 深海高强浮力材料 38
3.2.3 深海防腐涂料 40
3.3 小结 42
参考文献 42
第4章 金属材料在深海环境下的应用 44
4.1 深海环境下的金属材料应用 44
4.1.1 金属材料的概念 44
4.1.2 深海环境特点 45
4.1.3 深海用金属材料的特性 48
4.2 金属材料在深海环境中的研究进展 50
4.2.1 高性能金属材料研究进展 50
4.2.2 金属材料深海腐蚀研究进展 51
4.3 几种典型金属材料在深海环境中的服役行为 54
4.3.1 纯铝在深海中的应用 54
4.3.2 铝合金在深海中的应用 56
4.3.3 低碳钢在深海中的应用 57
4.3.4 等温淬火球墨铸铁在深海中的应用 58
4.3.5 铜镍合金在深海中的应用 59
4.3.6 钛合金在深海中的应用 60
4.3.7 管线钢在深海中的应用 60
4.3.8 深海用金属材料的研发难点 63
4.4 实验室研究进展 64
4.4.1 材料电化学性能 64
4.4.2 显微结构分析 67
4.7 小结 68
参考文献 69
第5章 深海极端环境下材料应用及其性能分析 71
5.1 深海科学探索 71
5.1.1 热液区的科学探索 71
5.1.2 深海探测装备的发展 72
5.1.3 深海探测装备材料的研发 73
5.2 深海极端环境实验室模拟研究 75
5.2.1 深海工程用材料的选择 75
5.2.2 电化学测试方法 75
5.2.3 深海模拟反应釜浸泡试验 77
5.2.4 深海低温海水AM355腐蚀性能分析 79
5.2.5 深海不同pH值海水AM355腐蚀性能分析 84
5.2.6 深海弱酸环境下Cl–浓度对AM355腐蚀行为的影响 95
5.2.7 不同静水压力对AM355腐蚀行为的影响 99
5.2.8 不同静水压力下AM355点蚀形貌特征 102
5.2.9 不同静水压力下AM355应力腐蚀形貌分析 106
5.3 结语 109
参考文献 110
彩图

精彩书摘

　　《深海极端环境服役材料》：
　　3.1.1高强度合金钢在深海的应用
　　高强度合金钢是目前深海装备使用的最重要、最关键的结构材料，其性能优劣直接关系到深海装备性能的好坏。单从潜艇来看，在第二次世界大战前，潜艇耐压壳体材料通常采用屈服强度为450MPa级钢材，故其下潜深度不大。第二次世界大战后，开始采用屈服强度为600MPa级钢材，因此潜艇下潜深度逐渐增大。现代的潜艇一般采用屈服强度达到1000MPa的高强度合金钢，因而其下潜深度大大增加。美、日、英、俄从20世纪中期就开始建立深海装备结构钢体系平台。美国使用的主要有HY80、HY100和HY130等；日本使用的主要有NS—30、NS—46、NS—63、NS—80、NS—90和NS—110等；英国使用的主要有QT—28、QT—35、Q1N和Q2N等：俄罗斯使用的主要有AK—25、AK—27、AK—33、AK—43和AK—44等高强度合金钢。新中国成立以来，我国也相继研制成功了400MPa、450MPa、600MPa和800MPa级的高强度合金钢系列。潜艇用钢属于高强度、高韧性钢，与民品焊接结构用高强度钢相比，这类钢在提高强度的同时，还必须保证足够的韧性，且在韧性的考核方面除了常规的冲击试验外，还需要由爆炸试验或落锤试验来确定其止裂行为。
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