李義田

摘　要：金屬（shǔ）腐蝕與防腐蝕（shí）問題與現代科學技術的發展以及人民的生活息息相關，幾乎所有的金屬材料都是在一定環境中使用。在使用的過程中，金屬材料受到周圍（wéi）環境的影（yǐng）響作用總會發生一定程度的腐蝕。一般隨著時間的延長（zhǎng）而導致金屬性能下降以及損毀的現象稱之為“腐蝕（shí）”或“老化”。現（xiàn）代（dài）腐蝕（shí）科學正在迅速發展，新的防（fáng）腐蝕技術不斷湧現，進一步將防腐蝕科學應用於各個領域（yù），有效（xiào）的降低了腐蝕造（zào）成的經濟損失，本文簡單介紹了金屬的腐蝕與防護（hù）。

關鍵（jiàn）詞： 腐蝕；防（fáng）護；電化學保護

0　引言

金屬腐蝕不（bú）但會（huì）影響設備的使用壽命，更會造（zào）成一定的經濟損失。據統計，在發達國（guó）家，由於金（jīn）屬腐蝕造成的經（jīng）濟損（sǔn）失約占國民（mín）生產總之的3.5%-4.2%，因此，研究金屬的腐蝕機（jī）理，並有針對性的采取（qǔ）防（fáng）腐措施，不僅能夠有效的延長設備的使用壽命，還能降低由此造成的經濟損失。

1　金屬腐（fǔ）蝕簡介

金屬與環境中的組（zǔ）分由於（yú）發（fā）生化學反映而導致（zhì）表麵破壞的現（xiàn）象稱（chēng）為金屬腐蝕。造成金屬發生腐蝕的Z根（gēn）本原因是金屬的（de）熱力學不穩定性（xìng）造成的，即金屬原子的自（zì）由能處於較高的狀態（tài），在一定條件下，金屬單質就會向化合物進行轉化，從而發生腐蝕。

導致金屬和金屬腐蝕破壞的主（zhǔ）要原因就是化學或電化（huà）學作用，有時也包括機械、生物或物理作用。單純（chún）物理（lǐ）作用的破（pò）壞（huài）（如合金在液態金屬中的（de）物理溶解）僅是少數的例子（zǐ）。單純的機械破壞不屬於腐蝕的範（fàn）疇。

2　金屬（shǔ）腐蝕的（de）分類

腐蝕的分（fèn）類（lèi）方法有很多，包括按腐蝕（shí）環（huán）境、腐蝕形態以及腐蝕現象或原因進行分類。

2.1 按環境（jìng）分：

①濕蝕：如：大（dà）氣腐蝕、化學藥品腐蝕以及水溶液腐蝕和土壤腐蝕（shí）等。

②幹（gàn）蝕：如：高（gāo）溫（wēn）氧化、氫腐蝕、液態金屬腐（fǔ）蝕以及硫腐蝕等。

③微生物腐蝕：如：真菌腐蝕、藻類腐蝕以及細菌腐蝕和硫化菌腐蝕等。

2.2 按形（xíng）態分：

①全麵腐（fǔ）蝕即均（jun1）勻腐蝕：腐蝕分布在整個金屬表麵，包括較均勻的腐蝕和不均勻的（de）腐蝕。在全麵腐蝕過程中，金屬陽極溶解反應和物質還（hái）原反應的區域都特小，並且陽極區域位置在腐（fǔ）蝕過程中隨機發生變（biàn）化，使得腐蝕的（de）分布非常均勻，並（bìng）且危害較小。

②局部（bù）腐蝕（shí）即非均勻腐蝕：腐蝕僅僅發生在金屬的某一個部位。局（jú）部腐蝕（shí）的過程中（zhōng），陰陽極區域（yù）是（shì）分開的（de），並且陰極區域的麵積相對陽極要大。因此，局部腐蝕高度集中（zhōng）的位置腐蝕（shí）強度也（yě）比較（jiào）大。在化工設備的腐（fǔ）蝕損害中，70%是由局部腐蝕（shí）造成的，因此（cǐ），相對於均勻腐蝕而言，局部腐蝕的危害性更大。

局部腐蝕包（bāo）括：

，點蝕：雖然它是一種（zhǒng）點或空穴類小麵積的腐蝕（shí），但是卻是一種高度局部的腐蝕形態。這類腐蝕的孔有大有小，但是小而深的孔有可能造成金屬板穿孔。這類腐蝕通常發（fā）生在（zài）表麵存在鈍（dùn）化膜（mó）或者（zhě）有保護膜的金屬上，如：不鏽鋼等。

第二，縫隙腐蝕：由於金屬表麵存在縫隙，因（yīn）此，與腐蝕相（xiàng）關的物質在縫隙內不容易遷移，從而造成縫隙內金（jīn）屬的腐（fǔ）蝕。

第三，晶間腐蝕：即（jí）沿著合金晶界區（qū）發展的腐（fǔ）蝕。這種腐蝕隻能（néng）借助（zhù）金相顯微（wēi）鏡（jìng）才能看出晶界呈現網（wǎng）狀，但是從表麵是看（kàn）不（bú）出任何跡象的，但是這種腐蝕會造成設備以及（jí）構件的嚴重破壞。鎳合金以及不鏽鋼等容易發生此類腐蝕。

第四，衝（chōng）刷腐蝕即磨損腐蝕：溶液中包含的具有研磨作用的固體顆粒隨著溶液的（de）流動從而使得金屬表麵的保護膜受到破（pò）壞，而發生腐蝕。其（qí）破壞形式可以是局部的也可以（yǐ）是（shì）均勻的。

第五，應力腐蝕（shí）開裂：即金屬與合金在腐（fǔ）蝕和拉應力（lì）的同時作用下產生（shēng）的破裂。雖然隻在具有一定拉應力的情況下才（cái）發生，但是這是一種Z危險的腐蝕形態，金屬本身對應力腐蝕敏感（gǎn）以及有引起（qǐ）該金（jīn）屬發生應力腐蝕的介質。

第六，氫脆：金屬（shǔ）由於（yú）吸收了（le）原子氫而使其性質變（biàn）脆的現象叫氫脆。如鋼中的Bi﹑Pb﹑S﹑As都能促進（jìn）氫脆。

第七，絲狀腐蝕：在（zài）潮濕的大（dà）氣中，塗有透明清漆或油（yóu）漆膜的金屬表麵會發展腐蝕，腐蝕產物呈（chéng）絲（sī）狀纖維網樣。潮（cháo）濕大氣是其主（zhǔ）要原因，其機理是氧的濃差電（diàn）池作用。

第八，腐（fǔ）蝕疲勞：金屬（shǔ）的疲勞（láo）強度以及疲勞壽命在高變應（yīng）力和腐蝕介質的同時作用下有所下降的（de）現象即為腐蝕疲勞。這種腐蝕不（bú）要求（qiú）特定的（de）材料和介質組合，任何金屬在任何介質中都可能（néng）發生（shēng）腐蝕疲勞。

第九，湍流腐蝕（衝擊腐蝕）：流速較快的溶液由於金屬器件或管道?幾何形狀突然變化而衝擊（jī）金屬（shǔ）表麵產生湍流，使金屬發生（shēng）破壞。

3　金屬腐蝕的防護（hù）

3.1 改善金屬的本質 根據金（jīn）屬不同的用途選（xuǎn）擇（zé）不同的材料組成耐蝕（shí）合金或在金屬中添加合金元素以提（tí）高金屬的耐腐（fǔ）蝕性，起到（dào）防（fáng）止和減緩金屬腐（fǔ）蝕的作用。

3.2 形成保護層 防止金屬腐蝕Z有效（xiào）的方法就是隔離被保（bǎo）護金屬與腐蝕性介質（zhì），即在金屬表麵覆（fù）蓋各種保護層，常用的包括以下幾類：

，金屬的氧化（huà）處理：將鋼鐵製（zhì）品加入到NaOH和NaNO的混合液中，經過（guò）加（jiā）熱處理後會在金屬表麵形成一（yī）層藍色的約有0.5～1.5um厚的氧化膜，從而達到（dào）鋼鐵防腐的目的。由於形成的氧化膜（mó）具有較大的彈性以及潤滑性，不影響零件的精度，因（yīn）此（cǐ），在處理（lǐ）精密以及光學儀（yí）器中得到廣泛（fàn）應用。

第二，金屬的磷化處理（lǐ）：磷化處理即（jí）將鋼鐵製品去油除鏽後，放入特定組成的磷酸（suān）鹽（yán）溶液中浸泡後，在（zài）金屬表麵形成一層（céng）不溶於水的磷酸鹽薄膜，這種膜作為一種微（wēi）孔結構，對油漆等具有很強的（de）吸附力，為了（le）進（jìn）一步提高其耐腐蝕性，可以將其（qí）作為油漆的底層。

第三，金屬保護層：將（jiāng）一種金（jīn）屬鍍在被保護金屬上形成的保護鍍（dù）層。金屬鍍層除包括電鍍和化學鍍外，還包括熱浸鍍、熱噴鍍以及真空鍍等。

第四，非（fēi）金屬塗層（céng）：用油漆、塑料以（yǐ）及礦物（wù）性油脂（zhī）等非金屬物質塗覆在金屬表麵而形成的保護層。用塑料噴塗金屬表麵，比噴漆效果更佳。這種方法廣（guǎng）泛用於石油化工、醫藥儀器等工業部門。

3.3 改（gǎi）善環境 

為了有效的減少和防止金屬腐蝕，必須（xū）改善（shàn）環境，如：減少腐蝕介質濃度、除去介質中的氧（yǎng）以及控製環境的溫度濕度等。此外，添加降低腐蝕速率的物質也是有效減（jiǎn）少和防止金屬腐蝕的（de）方法。

3.4 電化學保護法 

，犧牲陽極保護（hù）法：采用電極電勢比保護金屬更低的金屬或合金做陽極並固定在被保護金屬上而形成腐蝕（shí）電極（jí），從（cóng）而達到（dào）了保護金屬的目的。此方法常用於保護（hù）海水中的金（jīn）屬設備以及防止石油管路的腐（fǔ）蝕方麵。

第二，外加電流法：將被保護的金屬與另一附加電極作為電池兩極，陰極是被保護的金屬，在外加（jiā）直流（liú）電的作用（yòng）下陰極得到保護。此方法主要用於防（fáng）止土壤、海水以及（jí）河水（shuǐ）中金屬設備的腐蝕。

4　結語

隨著現（xiàn）代腐蝕科學的迅速發展不斷的湧現出新的防腐技術，在各個領域（yù）應用防腐技術不僅有助於我國現代化建設發展，並且還能節約大量的能源從而提高經濟效益。

參考文獻：

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（來（lái）源：價值工程）