腐蚀七现象

2022-05-26

腐蚀（Corrosion）是一种材料与周围的物质发生化学或电化学反应而导致解体的现象。无论是在我们的日常生活中，还是在工业生产中，金属“生锈”随处可见，从小到螺丝、螺母的腐蚀，大到汽车、飞机、桥梁等的腐蚀。腐蚀不仅仅会造成经济损失，甚至会导致安全事故，防腐的重要性不容小觑。

在日常生活中，金属表面往往不是以纯金属的形式存在，而是如下图所示：

在基材的边界层，首先会生成反应层（1~10 nm）。由于大气中含有氧气，反应层通常以氧化物的形式存在，因此也称为一次氧化膜（POF）。这层膜通常较薄，可以初步防止进一步的腐蚀。例如，一次氧化膜（POF）可以对不锈钢和铝表面提供有效的防护。

在反应层上，物质堆积在吸附层（0.1~10 nm）中。通常第一种是水，由于大多数金属氧化物的两性特征，它与一次氧化膜（POF）发生酸碱反应，在表面上形成了游离氢氧化物基团，其他活性物质（例如氨或有机胺）也可嵌入其中。该层是化学吸附层，结合力强且难以再次溶解。化学吸附层紧跟着物理吸附层，物理吸附层的分子结合力较差，容易被取代。

紧邻吸附层会形成污染层，是最厚的层，通常厚度超过1 μm。

一次氧化膜（POF）是抗腐蚀最重要的一层，该层膜越厚、附着力越强，越耐腐蚀。也就是说，应在一次氧化膜（POF）形成和稳定的过程中开始腐蚀防护。根据金属材料的不同，需要使用助剂（如表面活性剂、氧化还原剂）。腐蚀通常从一次氧化膜（POF）的分解开始，这在非合金钢材料中极易发生，但在不锈钢中，由于含有合金成分（尤其是铬），一次氧化膜（POF）稳定性较好。

作为一种氧化还原反应，腐蚀大体上可以分为化学腐蚀与电化学腐蚀。

化学腐蚀：

金属和空气（如氧气）或有机溶剂的直接反应，氧化和还原在同一位置发生。腐蚀速率取决于刻蚀介质的浓度、金属表面以及反应产物的特质。

电化学腐蚀：

金属和电解液（通常是水溶液）组成两个电极，形成了原电池，电流开始流动，在较低电位处的金属会溶解。空气中的水、灰尘、烟尘、化学物质如硫化物与氯化物，或者水溶液中的化学物质，pH值和水的硬度等都会影响电化学腐蚀。

生活中常见的腐蚀有多种不同的表现形式，我们一起来看看以下七种重要的腐蚀类型。

1. 侵蚀腐蚀(均匀表面侵蚀、均匀腐蚀)