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2023.02.28 腐蚀机理 | 大气腐蚀环境

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金属在大气自然环境条件下的腐蚀通称为大气腐蚀。大气腐蚀在金属腐蚀中是数量最多、覆盖面最广、破坏性最大的一种腐蚀。


在户外有众多的高大金属钢架、桥梁、汽车、轮船及各种金属建筑设施,无时无处不受到大气的侵蚀。


按照金属表面的潮湿程度不同

可以分成三种类型


金属表面在大气中的湿度,也就是它的潮湿程度是决定大气腐蚀的主要因素。


干的大气腐蚀 | 在这种情况下,大气中基本没有水汽,因此金属表面没有水膜。在这种状态下的大气腐蚀称为干的大气腐蚀。


潮的大气腐蚀 | 相对湿度在100%以下,金属表面有肉眼看不见的薄液膜。这层水膜是由于毛细管作用、吸附作用或化学凝聚作用而在金属表面上形成的。铁等金属在不直接被雨淋时所发生的腐蚀就是这种类型。


湿的大气腐蚀 | 当空气中的相对湿度为100%左右或当雨水直接淋湿金属的表面时,水分已在金属表面上形成了液滴凝聚,并已连成一片,薄层存在着肉眼可见的水膜,金属在这种状态下的腐蚀就称为湿的大气腐蚀。


实际情况中,并不能将这三种形式的大气腐蚀分得很清楚。这要决定腐蚀的条件及因素。而且也有可能由一种形式的腐蚀过程过渡到另一种形式。


金属表面状态


金属表面的光亮度对大气腐蚀影响极大,光滑的表面不易形成连续的水膜,甚至水膜不能附着,所以不容易产生电化学腐蚀。相反,如果金属表面凹凸不平,或者很粗糙,那么就有利于水膜的形成,使金属表面产生电化学腐蚀,即使在相对湿度很低的情况下腐蚀也可能发生。


大气成分及杂质


氧对金属大气腐蚀的作用 | 空气中含有大量的氧气。在电解液薄膜下微电池的电化学腐蚀过程中,氧是以阴极去极化剂的作用,使金属产生腐蚀的。


大气中二氧化硫对腐蚀的影响 | 大气腐蚀的程度主要决定于大气的成分、温度和湿度,所以各种大气对金属的腐蚀性,会根据各种不同的因素,在很大的范围内变动着。腐蚀程度最大、最严重的是潮湿的受污染大的工业大气,腐蚀程度最小的是干燥而洁净的大气。


对大多数工业结构的合金来说,最能加速腐蚀过程的是二氧化硫、硫化氢等含硫的污染物。


大气中盐粒对金属腐蚀的影响 | 金属受到大气腐蚀以后,首先是其表面颜色变灰暗并逐渐转变颜色,严重的时候可看到锈迹斑斑,破坏了其表面的外观。当腐蚀到一定的程度以后,就会产生明显的破坏,甚至产生突发性的灾难。


例如:海洋大气中含有许多微小的盐粒及盐雾,当这些盐分沉积到金属表面时,就会产生严重的腐蚀。