1.2 材料腐蚀的基本概念
1.2.1 金属腐蚀
腐蚀（corrosion）的术语最初起源于拉丁文“Corrdere”，意思为损坏或腐烂。人们最早是从腐蚀产物感性认识金属腐蚀的，因此对腐蚀的定义其实是对金属腐蚀的定义。对腐蚀的定义许多著名学者（U.R.Evans、M.G.Fantana等）都给出了经典的表述，举例如下：
（1）“材料因与环境反应而引起的损坏或变质”。
（2）“除了单纯机械破坏之外的一切破坏”。
（3）“冶金的逆过程”。
（4）“材料与环境的有害反应”。
（5）“金属由元素态转变为化合态的化学变化及电化学变化”。
概括起来，金属腐蚀是金属在周围介质（通常是液体或气体）的作用下，由于它们之间所产生的化学、电化学反应，或者物理溶解作用而引起的破坏或变质。该定义明确指出了金属发生腐蚀必须有外部介质的作用，单纯机械作用引起的金属磨损显然不属于腐蚀的范畴，同理熔化、蒸发和断裂等也不属于腐蚀。
1.2.2 非金属材料腐蚀
20世纪50年代以来，非金属材料越来越多地用作工程材料，使用日趋广泛，非金属材料的腐蚀问题也日益引人关注，如木材的腐烂，油漆、塑料、橡胶的老化等都是腐蚀问题，同样需要研究和解决。从广义上讲，金属材料和非金属材料用作结构材料都可能遭受腐蚀，因此，腐蚀科学家们主张把腐蚀的定义扩展。
目前，广泛理解和接受的材料腐蚀的定义为：材料腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理溶解作用而产生的破坏或变质的现象。按照该定义，紫外线导致聚合物的老化、热能导致材料的分解破坏、液态金属从热端将固态金属溶解，均可认为是材料的腐蚀。
腐蚀学是研究腐蚀的学科。肖纪美院士通过逻辑学中概念的内涵与外延分析，将腐蚀学划分为微观腐蚀学及宏观腐蚀学。微观腐蚀学着眼于腐蚀现象的微观分析，建立腐蚀理论，在它的指导下，开发防蚀技术，即材料的腐蚀与防护。宏观腐蚀学着眼于从整体上分析腐蚀问题，即将腐蚀现象的整体作为研究对象——系统，考察它与社会环境之间的交互作用以及腐蚀学的经济及社会效应，腐蚀经济是宏观腐蚀学的核心。
阅读材料1-1
宏观腐蚀学
宏观腐蚀学是自然科学与社会科学之间的交叉科学，强调腐蚀学的经济效益和社会效应。这一分支的主要内容以方法论为指导、腐蚀教育为基础、腐蚀经济为核心、科学研究与技术开发为未来、腐蚀管理为保证。
经济是一种社会现象，腐蚀的社会效应——有害的及有益的，如环境污染、安全事故、电化学机械加工等，也是经济问题。因此，腐蚀经济也包括腐蚀带来的社会问题。腐蚀科学是一门技术科学，对于腐蚀方面的科学研究、技术开发和管理，经济是一个重要的控制因素。因此，腐蚀经济是宏观腐蚀学的核心。
宏观腐蚀学是在微观腐蚀学的基础上建立的；而微观腐蚀学若在宏观腐蚀学的指导下发展，将会产生更大的经济效益和社会效应。社会选择学科，正如大自然选择生命品种一样，生存竞争，适者生存。腐蚀学的发展不仅要注意社会的需要，还要适应社会的需要。因此，要重视腐蚀学的宏观研究，在学科的交叉中吸收营养，健康地发展。
资料来源：肖纪美．腐蚀总论——材料的腐蚀及其控制方法．化学工业出版社，1994.
1.2.3 材料腐蚀的分类
由于材料腐蚀的领域广，发生腐蚀的规律及特点受多方面因素的影响，机理比较复杂，因此其分类方法也是多样的，至今尚未有统一的分类标准。以下仅以常规金属腐蚀出现的腐蚀特点及分类方法加以简单介绍。
金属腐蚀一般可以按照腐蚀过程的历程、破坏形式、腐蚀环境及腐蚀温度分为四大体系，各体系之间并不孤立，往往是相互联系的。
1．根据腐蚀过程的历程分类
根据腐蚀过程的历程特点，可将金属腐蚀分为化学、电化学和物理腐蚀三类。
1）化学腐蚀（chemical corrosion）
化学腐蚀包括金属在干燥气体（或高温气体）作用下的腐蚀和金属在非电解质溶液中的腐蚀。其反应过程的历程特点是金属表面的原子与氧化剂直接发生氧化还原反应而形成腐蚀产物，电子在金属和氧化剂之间直接传递，无腐蚀电流产生。
2）电化学腐蚀（electrochemical corrosion）
电化学腐蚀是金属表面与电解质溶液发生电化学反应而引起的破坏，如钢铁在土壤中的腐蚀。电化学腐蚀的特点是腐蚀反应过程中至少有一个阳极反应和一个阴极反应，在反应过程中发生电荷转移，伴有电流产生。金属在实际工程中出现的腐蚀大多数均为电化学腐蚀，金属在电化学和应力及微生物共同作用下还会发生应力腐蚀和微生物腐蚀。
3）物理溶解腐蚀（physical dissolution corrosion）
物理溶解腐蚀是金属因单纯的物理溶解作用引起的损坏。例如，用来盛放熔融钠的不锈钢容器可以被液态钠溶解而发生破坏。
2．根据腐蚀破坏形式分类
根据金属腐蚀的破坏形式，可将金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。
1）全面腐蚀（general corrosion）
全面腐蚀是指腐蚀发生在整个金属表面上，可以是均匀性的，也可以是不均匀性的。发生全面腐蚀时金属表面上各部分的腐蚀速率基本相同。碳钢在强酸、强碱溶液中发生的腐蚀，钢材在大气中的锈蚀等均属于全面腐蚀。
2）局部腐蚀（localized corrosion）
局部腐蚀是相对于全面腐蚀而言的，其特点是腐蚀主要集中在或局限在金属的某一特定部位，而其他部位几乎未被腐蚀。常见的局部腐蚀包括点腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀断裂、腐蚀疲劳及氢脆，即通常所说的八大局部腐蚀形态，此外，还有磨损腐蚀等。
3．根据腐蚀环境分类
根据发生腐蚀的环境状态，可将腐蚀分为干腐蚀和湿腐蚀两大类。
1）干腐蚀（dry corrosion）
干腐蚀是指金属在干燥环境中的腐蚀，如金属在干燥气体中的腐蚀（氧化）。
2）湿腐蚀（wet corrosion）
湿腐蚀是指金属在湿的环境中发生的腐蚀。湿腐蚀根据环境状态又可分为自然环境介质中的腐蚀、工业环境介质中的腐蚀及生物环境腐蚀等。自然环境介质中的腐蚀又可分为大气腐蚀、土壤腐蚀、淡水和海水腐蚀及微生物腐蚀；工业环境介质中的腐蚀包括酸、碱、盐等化工介质中的腐蚀，工业水中的腐蚀，石油工业中的腐蚀，电力工业中的腐蚀，核工业中的腐蚀，宇航工业中的腐蚀，电子工业中的腐蚀，水泥和建筑业中的腐蚀，与煤接触的介质中的腐蚀，熔融介质中的腐蚀等；生物环境腐蚀可分为生物体环境与材料的相容性导致的材料腐蚀和非生物体环境与材料的相容性导致的材料腐蚀。
4．根据腐蚀的温度分类
根据金属发生腐蚀的温度可将腐蚀分为常温腐蚀和高温腐蚀两大类。
1）常温腐蚀（room temperature corrosion）
常温腐蚀是指在常温条件下，金属与环境介质发生化学或电化学反应引起的破坏。
2）高温腐蚀（high temperature corrosion）
高温腐蚀是指在高温（一般温度大于100℃）条件下金属发生的腐蚀。
总之，无论哪一种分类方法，均是为了从不同角度揭示腐蚀的现象、特点、规律和机制等，各分类方法之间有相互交叉之处。例如，根据腐蚀温度分类的高温腐蚀（氧化），从发生腐蚀的环境上看，属于干腐蚀，本书就是将其列入材料在环境介质中的腐蚀加以介绍的。
学习和研究材料腐蚀及控制工程的主要目的和内容在于：
（1）研究和确定材料在环境介质中作用的普遍规律。不但要从热力学方面研究材料腐蚀进行的可能性，更重要的是从动力学观点研究材料腐蚀进行的速率及机理。
（2）了解和研究在各种条件下控制或防止材料腐蚀的措施，把材料腐蚀控制在合理的程度上。
（3）研究材料腐蚀速率的测试技术和方法，制定腐蚀评定方法和防护措施的各种标准，发展材料腐蚀的现场测试技术及监控方法。
限于篇幅和学时，对上述的内容（3）本书介绍不多，感兴趣的读者可以在相关章节学习时参考有关参考材料。