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內容簡介

《深海極端環境服役材料》結閤近年來國內外對深海極端環境服役材料的研究進展，論述瞭深海環境，特彆是深海極端環境（包括深海熱液區、北極深海區）下材料、環境之間的交互作用，從深海環境、材料應用、腐蝕與防護等幾個方麵進行闡述，並結閤作者課題組多年來的研究成果，對深海極端環境下服役材料的失效機理和防護方法進行瞭較為深入的探討。《深海極端環境服役材料》共分為5章，內容包括深海環境下的材料應用及腐蝕現狀、深海極端環境下的微生物及實驗室培養、深海工程裝備材料的發展現狀、金屬材料在深海環境下的應用、深海極端環境下材料應用及其性能分析。

目錄

目錄
前言
第1章 深海環境下的材料應用及腐蝕現狀 1
1.1 深海環境與材料應用 1
1.1.1 影響材料應用的深海一般環境因素 1
1.1.2 影響材料應用的深海極端環境 3
1.2 深海腐蝕研究現狀 6
1.2.1 深海腐蝕研究方法 6
1.2.2 材料深海腐蝕研究現狀 10
1.3 小結 12
參考文獻 12
第2章 深海極端環境下的微生物及實驗室培養 14
2.1 深海生物圈 15
2.1.1 深海熱液區生物群 15
2.1.2 深海極端環境微生物 17
2.1.3 深海沉積物中的微生物 18
2.1.4 北極地區深海微生物 19
2.2 深海菌類及其實驗室培養 20
2.2.1 深海極端環境微生物的采集及鑒定 21
2.2.2 深海極端環境微生物的培養 22
2.3 小結 27
參考文獻 28
第3章 深海工程裝備材料的發展現狀 32
3.1 深海裝備用材料的應用 32
3.1.1 高強度閤金鋼在深海的應用 33
3.1.2 鈦閤金在深海的應用 33
3.1.3 陶瓷基復閤材料在深海的應用 34
3.2 深海石油鑽采關鍵材料 36
3.2.1 深海石油鑽鋌材料 37
3.2.2 深海高強浮力材料 38
3.2.3 深海防腐塗料 40
3.3 小結 42
參考文獻 42
第4章 金屬材料在深海環境下的應用 44
4.1 深海環境下的金屬材料應用 44
4.1.1 金屬材料的概念 44
4.1.2 深海環境特點 45
4.1.3 深海用金屬材料的特性 48
4.2 金屬材料在深海環境中的研究進展 50
4.2.1 高性能金屬材料研究進展 50
4.2.2 金屬材料深海腐蝕研究進展 51
4.3 幾種典型金屬材料在深海環境中的服役行為 54
4.3.1 純鋁在深海中的應用 54
4.3.2 鋁閤金在深海中的應用 56
4.3.3 低碳鋼在深海中的應用 57
4.3.4 等溫淬火球墨鑄鐵在深海中的應用 58
4.3.5 銅鎳閤金在深海中的應用 59
4.3.6 鈦閤金在深海中的應用 60
4.3.7 管綫鋼在深海中的應用 60
4.3.8 深海用金屬材料的研發難點 63
4.4 實驗室研究進展 64
4.4.1 材料電化學性能 64
4.4.2 顯微結構分析 67
4.7 小結 68
參考文獻 69
第5章 深海極端環境下材料應用及其性能分析 71
5.1 深海科學探索 71
5.1.1 熱液區的科學探索 71
5.1.2 深海探測裝備的發展 72
5.1.3 深海探測裝備材料的研發 73
5.2 深海極端環境實驗室模擬研究 75
5.2.1 深海工程用材料的選擇 75
5.2.2 電化學測試方法 75
5.2.3 深海模擬反應釜浸泡試驗 77
5.2.4 深海低溫海水AM355腐蝕性能分析 79
5.2.5 深海不同pH值海水AM355腐蝕性能分析 84
5.2.6 深海弱酸環境下Cl–濃度對AM355腐蝕行為的影響 95
5.2.7 不同靜水壓力對AM355腐蝕行為的影響 99
5.2.8 不同靜水壓力下AM355點蝕形貌特徵 102
5.2.9 不同靜水壓力下AM355應力腐蝕形貌分析 106
5.3 結語 109
參考文獻 110
彩圖

精彩書摘

　　《深海極端環境服役材料》：
　　3.1.1高強度閤金鋼在深海的應用
　　高強度閤金鋼是目前深海裝備使用的最重要、最關鍵的結構材料，其性能優劣直接關係到深海裝備性能的好壞。單從潛艇來看，在第二次世界大戰前，潛艇耐壓殼體材料通常采用屈服強度為450MPa級鋼材，故其下潛深度不大。第二次世界大戰後，開始采用屈服強度為600MPa級鋼材，因此潛艇下潛深度逐漸增大。現代的潛艇一般采用屈服強度達到1000MPa的高強度閤金鋼，因而其下潛深度大大增加。美、日、英、俄從20世紀中期就開始建立深海裝備結構鋼體係平颱。美國使用的主要有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；英國使用的主要有QT—28、QT—35、Q1N和Q2N等：俄羅斯使用的主要有AK—25、AK—27、AK—33、AK—43和AK—44等高強度閤金鋼。新中國成立以來，我國也相繼研製成功瞭400MPa、450MPa、600MPa和800MPa級的高強度閤金鋼係列。潛艇用鋼屬於高強度、高韌性鋼，與民品焊接結構用高強度鋼相比，這類鋼在提高強度的同時，還必須保證足夠的韌性，且在韌性的考核方麵除瞭常規的衝擊試驗外，還需要由爆炸試驗或落錘試驗來確定其止裂行為。
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