کتاب مهندسی خوردگی

کتاب مهندسی خوردگی نوشته‌ محمدرضا محمدزاده‌ عطار است و مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیرکبیر آن را منتشر کرده است. این کتاب درباره‌ی مبانی نظری و کاربردی خوردگی فلزات در محیط‌های مختلف است. نویسنده که استاد دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر است، این اثر را براساس سرفصل‌های مصوب شورای عالی برنامه‌ریزی وزارت علوم تألیف کرده است. تمرکز کتاب بر مفاهیم الکتروشیمی، ترمودینامیک، سینتیک خوردگی، انواع فرم‌های خوردگی و روش‌های ارزیابی و کنترل آن است و مثال‌های متعدد صنعتی در متن دیده می‌شود. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مهندسی خوردگی اثر محمدرضا محمدزاده‌ عطار

کتاب مهندسی خوردگی اثری آموزشی است که محمدرضا محمدزاده‌ عطار آن را برای دانشجویان، پژوهشگران و مهندسان حوزه‌های مختلف مهندسی مواد، پلیمر، شیمی و صنایع طراحی کرده است. ساختار کتاب با پیشگفتاری درباره‌ی ابعاد اقتصادی و ایمنی خوردگی آغاز می‌شود؛ جایی که نویسنده هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم خوردگی را در مقیاس ملی و صنعتی توضیح داده است و نمونه‌هایی از صنایع نفت و گاز، سازه‌های دریایی، پل‌ها، راکتورهای هسته‌ای، خودرو و سازه‌های بتنی را مرور کرده است.

محمدرضا محمدزاده‌ عطار کتاب مهندسی خوردگی را در چند فصل اصلی تنظیم کرده است. فصل اول با عنوان مفاهیم و ترمودینامیک به تعریف خوردگی، مبانی الکتروشیمی، انرژی آزاد گیبس، تعادل، سل‌های الکتروشیمیایی، ساختار فلزات، لایه‌ی دوگانه‌ی الکتریکی و مفهوم پتانسیل تعادلی و غیرتعادلی الکترود اختصاص یافته و مثال‌های عددی متعددی برای محاسبه‌ی انرژی آزاد و پتانسیل سل ارائه شده است. در همین فصل، مدل‌های لایه‌ی هلمهولتز، لایه‌ی نفوذی، خازن معادل و مدارهای الکتریکی متناظر با رفتار الکترود تشریح شده است.

در فصل دوم کتاب مهندسی خوردگی به سینتیک خوردگی پرداخته شده است؛ از قانون فارادی، بازده جریان و محاسبه‌ی سرعت خوردگی تا مفاهیم پلاریزاسیون فعال‌سازی، انتقال بار و نفوذ. فصل سوم به پلاریزاسیون و سرعت خوردگی اختصاص دارد. محمدرضا محمدزاده‌ عطار در این فصل روش‌های اندازه‌گیری پتانسیل اضافی، رسم نمودارهای پلاریزاسیون، روش‌های قطع جریان، برون‌یابی تافل، مقاومت پلاریزاسیون خطی و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی را توضیح داده است.

فصل چهارم کتاب مهندسی خوردگی انواع فرم‌های خوردگی مانند خوردگی یکنواخت، گالوانیکی، شیاری، حفره‌ای، حبابی، میکروبی، جریان سرگردان و ترک‌خوردگی تنشی را معرفی کرده است و در پایان نیز پیوست‌هایی شامل سؤالات مروری و جداول پتانسیل‌های الکتروشیمیایی واکنش‌ها آمده است.

خلاصه کتاب مهندسی خوردگی

کتاب مهندسی خوردگی ابتدا خوردگی را به‌عنوان تخریب فلز در اثر واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی با محیط تعریف می‌کند و نشان می‌دهد که چرا فلزات از دیدگاه ترمودینامیکی ناپایدارند و تمایل دارند به اکسیدها و ترکیبات پایدارتر برگردند. محمدرضا محمدزاده‌ عطار سپس با استفاده از مفاهیم انرژی آزاد گیبس، آنتالپی و آنتروپی، خودبه‌خودی یا غیرخودبه‌خودی‌بودن واکنش‌ها و ارتباط آن با پتانسیل سل‌های الکتروشیمیایی را توضیح داده است.

در ادامه، کتاب مهندسی خوردگی ساختار فلزات، لایه‌ی دوگانه‌ی الکتریکی، مدل‌های هلمهولتز و لایه‌ی نفوذی، مدارهای معادل شامل مقاومت فارادیک، ظرفیت خازنی و مقاومت الکترولیت و نقش آن‌ها در رفتار خوردگی را شرح می‌دهد. سپس به سینتیک خوردگی، قانون فارادی، پلاریزاسیون و روش‌های محاسبه‌ی سرعت خوردگی می‌رسد و در فصل‌های بعدی، روش‌های آزمایشگاهی مانند نمودارهای نایکویست و باد، مقاومت پلاریزاسیون خطی و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی را برای تحلیل وضعیت سازه‌های فلزی و پوشش‌ها معرفی می‌کند. در پایان نیز انواع فرم‌های خوردگی و پیامدهای اقتصادی و ایمنی آن‌ها جمع‌بندی شده است.

چرا باید کتاب مهندسی خوردگی را بخوانیم؟

کتاب مهندسی خوردگی تصویری منسجم از پیوند میان ترمودینامیک، سینتیک و رفتار واقعی سازه‌های فلزی در محیط‌های خورنده ارائه کرده است. خواننده با مفاهیم پایه، محاسبات عددی، مدارهای معادل و روش‌های مدرن ارزیابی مانند اسپکتروسکوپی امپدانس آشنا می‌شود و می‌تواند میان تئوری و مسائل صنعتی مانند خطوط لوله، مخازن، سازه‌های دریایی و پوشش‌های حفاظتی ارتباط برقرار کند.

خواندن کتاب مهندسی خوردگی را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

مطالعه‌ی کتاب مهندسی خوردگی به دانشجویان و پژوهشگران مهندسی مواد، پلیمر، شیمی، نفت و مکانیک پیشنهاد می‌شود. همچنین به مهندسان شاغل در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، سازه‌های دریایی، خودروسازی و واحدهای بازرسی فنی که با مسائل خوردگی و انتخاب پوشش و حفاظت کاتدی سروکار دارند، توصیه می‌شود.

بخشی از کتاب مهندسی خوردگی

«به تخریب یک فلز در اثر واکنش شیمیایی و یا الکتروشیمیایی با محیط اطراف، خوردگی اطلاق می‌شود. در تعریف الکتروشیمی می‌توان به مطالعه بخش الکتریکی و الکترونیکی فرآیندهای شیمیایی اشاره کرد. در یک سل الکتروشیمیایی انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی و یا انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی تبدیل می‌شود. در این ارتباط می‌توان از منابع انرژی شامل منابع تولید انرژی و باطری‌ها که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند نام برد. در بحث الکترولیز که برعکس حالت قبلی است می‌توان به تولید فلزاتی نظیر مس و نیکل و یا آب‌کاری نقره یا طلا بر روی فلزات ارزان‌قیمت اشاره نمود که در آن‌ها تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی محقق می‌شود.

خوردگی فرآیندی طبیعی و خودبه‌خود است. تمام فرایندهای طبیعی تمایل دارند تا به پایین‌ترین سطح از انرژی ممکنه دست یابند. به عنوان مثال فلزی نظیر فولاد به صورت خودبه‌خودی تمایل دارد تا ضمن واکنش با آب و اکسیژن به پایین‌ترین سطح انرژی خود برسد، خورده شود و اکسید آهن را تولید نماید. همچنین برای فلزی دیگر نظیر آلومینیوم، با انجام فرایند خوردگی، اکسید فلزی آن بنام بوکسیت حاصل می‌شود. لیکن برای واکنش‌های غیر خودبه‌خودی، شروع و انجام واکنش‌ها به صورت طبیعی محقق نمی‌شود و نیازمند اعمال انرژی است.

بنابراین بررسی و مطالعه خوردگی در حوزه‌های مختلف نظیر سازه‌های مسکونی و تجاری، انواع مختلف فولاد، پل‌ها، قطارهای مسافرتی، هواپیماها، خطوط لوله، صنایع خودروسازی، صنایع شیمیایی، صنایع دفاعی، سازه‌های بتونی، صنایع دریایی، صنایع الکترونیک، صنایع پزشکی و صنایع هسته‌ای دارای اهمیت بوده و شناسایی علم خوردگی و مهندسی خوردگی مکمل یکدیگر محسوب می‌شوند.»