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腐蝕七現(xiàn)象

2022-05-26 14:02:29 作者：腐蝕與防護(hù) 來源：腐蝕與防護(hù) 分享至：

腐蝕（Corrosion）是一種材料與周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致解體的現(xiàn)象。無論是在我們的日常生活中，還是在工業(yè)生產(chǎn)中，金屬“生銹”隨處可見，從小到螺絲、螺母的腐蝕，大到汽車、飛機(jī)、橋梁等的腐蝕。腐蝕不僅僅會造成經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)?dǎo)致安全事故，防腐的重要性不容小覷。

在日常生活中，金屬表面往往不是以純金屬的形式存在，而是如下圖所示：

金屬邊界層圖示

在基材的邊界層，首先會生成反應(yīng)層（1~10 nm）。由于大氣中含有氧氣，反應(yīng)層通常以氧化物的形式存在，因此也稱為一次氧化膜（POF）。這層膜通常較薄，可以初步防止進(jìn)一步的腐蝕。例如，一次氧化膜（POF）可以對不銹鋼和鋁表面提供有效的防護(hù)。

在反應(yīng)層上，物質(zhì)堆積在吸附層（0.1~10 nm）中。通常第一種是水，由于大多數(shù)金屬氧化物的兩性特征，它與一次氧化膜（POF）發(fā)生酸堿反應(yīng)，在表面上形成了游離氫氧化物基團(tuán)，其他活性物質(zhì)（例如氨或有機(jī)胺）也可嵌入其中。該層是化學(xué)吸附層，結(jié)合力強(qiáng)且難以再次溶解。化學(xué)吸附層緊跟著物理吸附層，物理吸附層的分子結(jié)合力較差，容易被取代。

緊鄰吸附層會形成污染層，是最厚的層，通常厚度超過1 μm。

一次氧化膜（POF）是抗腐蝕最重要的一層，該層膜越厚、附著力越強(qiáng)，越耐腐蝕。也就是說，應(yīng)在一次氧化膜（POF）形成和穩(wěn)定的過程中開始腐蝕防護(hù)。根據(jù)金屬材料的不同，需要使用助劑（如表面活性劑、氧化還原劑）。腐蝕通常從一次氧化膜（POF）的分解開始，這在非合金鋼材料中極易發(fā)生，但在不銹鋼中，由于含有合金成分（尤其是鉻），一次氧化膜（POF）穩(wěn)定性較好。

作為一種氧化還原反應(yīng)，腐蝕大體上可以分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕。

化學(xué)腐蝕：

金屬和空氣（如氧氣）或有機(jī)溶劑的直接反應(yīng)，氧化和還原在同一位置發(fā)生。腐蝕速率取決于刻蝕介質(zhì)的濃度、金屬表面以及反應(yīng)產(chǎn)物的特質(zhì)。

電化學(xué)腐蝕：

金屬和電解液（通常是水溶液）組成兩個(gè)電極，形成了原電池，電流開始流動(dòng)，在較低電位處的金屬會溶解。空氣中的水、灰塵、煙塵、化學(xué)物質(zhì)如硫化物與氯化物，或者水溶液中的化學(xué)物質(zhì)，pH值和水的硬度等都會影響電化學(xué)腐蝕。

生活中常見的腐蝕有多種不同的表現(xiàn)形式，我們一起來看看以下七種重要的腐蝕類型。

1. 侵蝕腐蝕（均勻表面侵蝕、均勻腐蝕）