本书从涂料的腐蚀和防护方面进行了基础性的介绍，深入讨论了目前使用和发展中的各种类型的智能涂料，概述了它们的合成和表征方法，及其在各种腐蚀环境中的应用，包括许多智能涂料的当前和潜在应用于各种腐蚀问题的实例。另外，本书还介绍了智能涂料目前的研究进展和趋势，以及所面对的挑战。
本书适合腐蚀工程科技工作者及高等学校相关专业师生阅读参考。
第1章腐蚀控制涂层的电化学观点/001
1.1简介/001
1.2腐蚀/001
1.2.1腐蚀热力学/001
1.2.2动力学/002
1.3涂层/004
1.3.1屏蔽涂层/004
1.3.2防腐蚀涂层/006
1.3.3阴极保护涂层/006
1.3.4涂层体系/008
1.4结论/009
参考文献/009
第2章腐蚀的重要性及使用智能防腐蚀涂层的必要性/010
2.1简介/010
2.2低温智能涂层/011
2.3自愈合涂层的封装/012
2.4阴极保护/017
2.4.1牺牲阳极/017
2.4.2ICCP系统/017
2.5高温智能涂层/018
2.6热腐蚀/019
2.6.1热腐蚀类型/020
2.6.2热腐蚀机理/020
2.6.3高温合金热腐蚀/021
2.6.4DMS-4的氧化特征/023
2.7表面涂层技术/024
2.7.1扩散涂层/024
2.7.2包覆涂层/024
2.7.3表面工程技术/025
2.8主要微量元素的影响/027
2.9智能涂层的概念/027
2.9.1准备和选择合适的表面工程技术/028
2.9.2智能涂层评估技术/029
2.9.3已开发的智能涂层的性能/030
2.10结论和展望/032
参考文献/032
第3章抑制金属/合金腐蚀的智能无机和有机预处理涂层/035
3.1简介/035
3.1.1腐蚀的定义/035
3.1.2金属腐蚀/预防的成本/036
3.1.3国民经济的腐蚀成本/037
3.2设计防腐蚀智能涂层/037
3.3预处理涂层/038
3.3.1选择合适的金属合金/038
3.3.2表面改性/038
3.4无机非金属预处理涂层/039
3.4.1铬酸盐转化涂层/039
3.4.2磷酸盐转化涂层/040
3.4.3镧基转化涂层/040
3.4.4混杂型转化涂层/041
3.5有机预处理涂层/042
3.5.1混合溶胶-凝胶涂层/042
3.5.2导电聚合物涂层/043
3.5.3自组装预处理涂层/044
3.5.4聚电解质多层膜/045
3.5.5负载缓蚀剂的纳米容器控释涂层/046
3.5.6生物膜作为预处理涂层/046
3.6结论/046
致谢/046
参考文献/046
第4章源于金属有机前驱体的低温涂料：一种经济环保的优良方法/057
4.1简介/057
4.2化学气相沉积：MOCVD新技术/058
4.2.1激光诱导化学气相沉积/059
4.2.2紫外诱导化学气相沉积/060
4.2.3等离子增强化学气相沉积（PECVD）/060
4.2.4电子束化学气相沉积/061
4.2.5流化床化学气相沉积/061
4.2.6原子层沉积（ALD）/061
4.2.7聚焦离子辅助化学气相沉积（IACVD）/062
4.3有机金属前驱体：经济性的大面积合成/063
4.3.1有机金属前驱体：氧化物陶瓷/063
4.3.2有机金属前驱体：非氧化物陶瓷/067
4.4液体输送体系：溶剂的作用/074
4.5有机金属前驱体化学/074
4.6成核和生长机制/075
4.7涂层破坏机制/075
4.8结论和展望/077
参考文献/078
第5章钢表面铈掺杂硅烷杂化自愈涂料的合成与表征/083
5.1简介/083
5.2实验过程/084
5.2.1样品制备/084
5.2.2分析方法/085
5.3结果与讨论/085
5.3.1铈离子和双酚A对304L不锈钢基体上SHC显微组织和防腐蚀性能的影响/085
5.3.2用于304L不锈钢且经硝酸铈和氧化铈纳米粒子改性的SHC涂层自愈性的电化学评估/093
5.3.3铈浓度对HDG基体上铈掺杂SHC涂层的微观结构和防腐蚀性能的影响/099
5.3.4铈盐活化纳米粒子填充硅烷涂层对HDG基体缓蚀作用的评估/106
5.4结论和展望/115
致谢/116
参考文献/116
第6章杂化富锌涂层：纳米缓蚀剂和导电粒子掺杂的影响/118
6.1简介/118
6.2实验过程/120
6.2.1材料和制备方法/120
6.2.2研究方法/121
6.3结果/124
6.3.1纳米粒子的研究/124
6.3.2涂层和钢基材的研究/130
6.4讨论/146
6.5结论/148
致谢/148
参考文献/148
第7章新型发光搪瓷涂层/154
7.1简介/154
7.2搪瓷最重要的性能/155
7.3发光特性/156
7.4发光瓷釉涂层/156
7.5实验材料和过程/157
7.6结果和讨论/159
7.6.1涂层的形貌特征/159
7.6.2涂层的防护性能/160
7.6.3发光性能的趋势/168
7.7结论/173
参考文献/173
第8章破损触发的微纳米容器自修复防腐蚀涂料/175
8.1简介/175
8.1.1成为全球经济问题的腐蚀现状/175
8.1.2防止腐蚀的方法/175
8.2保护性有机涂层的微米容器和纳米容器制备方法：自愈合涂层vs自防护涂层/177
8.3容器类型及其制备方法/179
8.3.1LDHs型纳米容器或微米容器/179
8.3.2陶瓷芯和聚电解质/聚合物壳的容器/180
8.3.3含有陶瓷芯和毛孔末端刺激响应塞的容器/183
8.3.4直接乳液法或反相乳液法容器/185
8.3.5基于界面物理现象的容器/186
8.3.6乳液液滴中的界面或本体化学反应制备的容器/191
8.4容器中活性剂的释放/195
8.5容器在新型保护涂料基质中的分布/197
8.6掺有容器的有机自保护涂层的防护性能/198
8.7结论/200
参考文献/200
第9章现代涂料中试生产的重要方面/206
9.1简介/206
9.2定义/206
9.3分散过程/207
9.4涂料的一般工艺/208
9.5中试/209
9.5.1逐步放大/209
9.5.2中试布局——主要问题/210
9.5.3生产装置及其配套装置/210
9.5.4水性和溶剂型聚合物基料的中试生产类型/211
9.6涂料工业主要设备/213
9.6.1搅拌器/213
9.6.2研磨机/215
9.6.3过滤器/217
9.7涂料的检查要点/217
9.8涂料工业的一般安全注意事项/217
9.9用于涂料的丙烯酸胶乳中试和扩大生产的典型实例/218
9.9.1装料的一般过程/219
9.9.2中试车间设置/219
9.10结论/220
参考文献/220
第10章用于金属防护的智能绿色转化涂层的溶胶-凝胶法/221
10.1简介/221
10.2智能化学的发展/222
10.3表征方法/224
10.3.1光谱分析/224
10.3.2热分析/228
10.3.3纳米压痕分析/229
10.3.4表面形态/231
10.4涂层评估/232
10.4.1实验室试验/232
10.4.2户外试验/240
10.5结论/248
致谢/248
参考文献/248
第11章超疏水导电聚合物防腐蚀涂层/251
11.1简介/251
11.2腐蚀防护/251
11.2.1转化涂层/251
11.2.2有机涂层/252
11.3导电聚合物防腐蚀涂层/252
11.3.1涂覆工艺/252
11.3.2腐蚀防护机理/253
11.3.3导电聚合物实例/254
11.4超疏水防腐蚀涂层/256
11.4.1理论背景/256
11.4.2制备方法/257
11.5超疏水导电聚合物防腐蚀涂层/259
11.6结论/260
致谢/260
参考文献/260
第12章聚合物-缓蚀剂掺杂涂层的智能防护/264
12.1简介/264
12.2钢筋混凝土中的应用/266
12.3电纺丝智能涂层/269
12.4溶胶-凝胶涂层的腐蚀控制/272
12.5结论/276
致谢/276
参考文献/276
第13章热致变色二氧化钒智能涂层的性能及应用/281
13.1VO2的简介和性质/281
13.1.1VO2的合成方法/282
13.1.2VO2相变开关时间/283
13.1.3原子氧辐照对VO2性质的影响/284
13.1.4掺杂对VO2相变的影响/284
13.2应用/286
13.2.1全光开关/287
13.2.2电开关/287
13.2.3VO2基杂化超材料器件/288
13.2.4VO2等离子体器件/289
13.2.5VO2基射频微波开关/293
13.2.6智能窗口/293
13.3结论/294
参考文献/294
第14章单组分自修复防腐蚀涂层：设计方案与实例/300
14.1简介/300
14.2单组分自修复防腐蚀涂层的设计方案/301
14.2.1传统自修复材料的制备/301
14.2.2单组分自修复防腐蚀涂层的设计/305
14.3单组分自修复防腐蚀涂层举例/306
14.3.1二异氰酸酯基单组分自修复防腐蚀涂层/306
14.3.2有机硅烷基单组分自修复防腐蚀涂层/314
14.4结束语和观点/320
参考文献/321
第15章基于锡酸盐的镁合金智能自修复涂层/325
15.1简介/325
15.2镁合金类型/325
15.3镁腐蚀的常见形式/326
15.3.1全面腐蚀/326
15.3.2点蚀/326
15.3.3缝隙（沉积物）腐蚀/327
15.3.4丝状腐蚀/328
15.3.5电偶腐蚀/328
15.3.6应力腐蚀开裂/328
15.3.7晶间腐蚀/329
15.3.8腐蚀疲劳/329
15.4锡酸盐转化涂层减缓镁腐蚀/329
15.4.1锡酸盐转化涂层的合成与测试/329
15.4.2锡酸盐涂层的性能/330
15.4.3锡酸盐涂层的自修复功能/332
15.5结论和展望/333
致谢/333
参考文献/333
第16章电活性聚合物防腐蚀涂层/335
16.1简介/335
16.2腐蚀/335
16.3防腐蚀措施/336
16.3.1缓蚀剂/336
16.3.2阴极保护/336
16.3.3阳极保护/336
16.3.4涂层/336
16.4聚合物涂层/338
16.4.1EAP基涂层/338
16.4.2EAP基纳米复合涂层/341
16.5结论/351
参考文献/351
第17章用作生物医学植入体的Ti及Ti合金防腐蚀涂层/354
17.1简介/354
17.2表面改性方法/355
17.3溶胶-凝胶法/355
17.3.1浸涂/355
17.3.2旋涂/356
17.4激光氧化/357
17.5阳极氧化/357
17.6等离子体电解氧化/357
17.7电解沉积法/357
17.8复合法/358
17.9保护膜/358
17.9.1氧化物涂层/358
17.9.2羟基磷灰石涂层/359
17.9.3复合涂层/359
17.9.4杂化涂层/360
17.9.5陶瓷涂层/360
17.10腐蚀研究/360
17.11结论/362
参考文献/362
第18章腐蚀监测光学传感器/366
18.1简介/366
18.2光纤传感器的工作原理/367
18.2.1光纤布拉格光栅/367
18.2.2干涉型光纤传感器/367
18.2.3分布式传感器/368
18.2.4光强调制器/368
18.2.5表面等离子体共振传感器/369
18.3腐蚀检测/369
18.3.1腐蚀直接测量/370
18.3.2利用金属牺牲层直接进行腐蚀测量/372
18.3.3腐蚀产物和前驱体的测定/375
18.3.4腐蚀控制的相对湿度监测/379
18.3.5腐蚀控制的pH光纤传感器/380
18.4结论和未来趋势/384
致谢/384
参考文献/384
第19章用于重大文化工程的高性能防腐蚀涂层的表征/391
19.1简介/391
19.1.1物质文化遗产保护涂层/391
19.1.2智能定义：化学智能和物理智能/392
19.1.3文化遗产保护常用涂层/392
19.1.4文物保护涂层的耐候性研究/392
19.1.5开发物质文化遗产用智能涂层的方法/394
19.1.6涂层系统的预期挑战/395
19.1.7电化学阻抗谱表征保护膜的阻隔性能/395
19.2实验细节/396
19.2.1涂层基体实验细节/396
19.2.2涂覆板老化研究实验细节/396
19.2.3基体表征实验细节/396
19.3化学智能涂层的测试和表征/396
19.3.1户外金属化学智能涂层的耐候性研究/396
19.3.2EIS对耐候涂层基材的表征/397
19.3.3耐候涂层基体的FTIR表征/397
19.4物理智能涂层的表征/399
19.4.1在水性纳米复合材料涂层中使用合成纳米黏土/399
19.4.2改性纳米黏土以提高与涂层的相容性/400
19.4.3纳米黏土改性实验/401
19.4.4FTIR表征改性皂石/401
19.4.5X射线表征改性皂石/401
19.4.6SAXS 数据拟合/403
19.4.7AFM表征改性皂石/404
19.4.8改性皂石涂层/405
19.5物理智能涂层性能测试/405
19.5.1EIS研究水性PVDF-黏土纳米复合材料的屏障性能：退火的影响 /405
19.5.2电解质溶胀膜中水的电容和体积分数计算/406
19.5.3智能涂层性能评价/407
19.6结论与未来方向/407
致谢/408
参考文献/408
第20章振动光谱技术腐蚀监测/410
20.1简介/410
20.2原理/410
20.2.1拉曼光谱/410
20.2.2红外（IR）光谱/411
20.3方法和仪器设备/412
20.3.1拉曼光谱/412
20.3.2红外光谱/413
20.4原位拉曼光谱在腐蚀科学中的应用/414
20.4.1溶液腐蚀/414
20.4.2大气腐蚀/415
20.4.3缓蚀剂/416
20.4.4涂层/417
20.5原位FTIR在腐蚀科学中的应用/420
20.5.1溶液腐蚀/420
20.5.2大气腐蚀/420
20.5.3缓蚀剂/421
20.5.4涂层/421
20.6结论/422
致谢/422
参考文献/422
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