[科普中国]-金属保护

金属保护是指为避免或减轻金属腐蚀，延长其使用寿命而采取的措施。这些措施包括耐蚀金属材料选用，结构防蚀设计，腐蚀介质处理，表面防护等。

简介金属的主要破坏方式是腐蚀，据不完全统计，我国每年金属因腐蚀每年大约损失掉10%～20%，造成了巨大的资源浪费和财物损失。金属因没有得到良好保护而发生腐蚀，并且造成的灾难性事故还严重威胁人的生命安全。因此金属保护具有重大的经济和社会意义。

发展历史早期耐蚀金属材料当首推中国商代的锡青铜。后来铁和钢成为最重要的工业材料。1821年法国科学家关于铁铬合金高化学稳定性的发现，导致20世纪初不锈钢的问世，从而开辟了广泛应用耐蚀合金的新时代。在表面防护方面，早在古埃及时代人们就已知用涂油漆保护铁器。中国春秋战国时期出现鎏金术，开创了用-种金属保护另-种金属的历史。汉代还采用石油作为防锈涂料。英国和法国从13世纪后半叶开始用热浸方法生产镀锡薄铁板。19世纪20年代英国研究成功用牺牲阳极保护船体金属的腐蚀。20世纪石油、化学、核能、航空、航天、海洋等工业的迅速发展，进一步促进了金属保护防蚀的发展1。

金属的保护方式通常金属保护可分为两大类：第一类通过改变腐蚀过程本身实现防蚀；第二类通过表面形成保护层防止金属材料直接接触腐蚀介质实现防蚀。早期人们称前一类为积极保护，后一类为消极保护。

金属的积极保护正确选材。充分考虑腐蚀的各种环境因素，根据经验和技术资料选择材料和制造工艺或开发新型耐蚀材料以满足特定使用条件的要求。

结构防蚀设计。从防腐蚀的角度改进工程结构件的形状和连接方式，避免积液，防止电偶腐蚀、缝隙腐蚀、冲蚀和应力集中等。

腐蚀介质处理。通过对有限体积的介质进行处理以降低或消除其腐蚀性。通常的处理方法：一是从介质中除去加速腐蚀的组分，如蒸汽锅炉水的脱氧处理，通过减消氧去极化过程有效防止锅炉腐蚀；二是在介质中添加缓蚀剂，通过阻滞阴、阳极共轭过程起防蚀作用。

电化学保护。利用外部电流使金属改变其电位以减轻或防止腐蚀，常用于保护埋设在地下或海水中的金属构件，亦可用于保护地面上不易拆卸和更换的金属设施。

金属的消极保护表面处理。对金属材料进行机械、化学或电化学处理使其表面形成保护膜或为其进-步处理提供适当的表面状态，后者称为表面预处理。

表面改性。指用离子束、电子束或激光束处理金属材料表面，通过改变材料表层的成分和显微组织，包括形成非平衡组织，改善其耐蚀性。

表面镀涂。在金属材料表面涂覆保护层防蚀的方法。通常要求保护层完整无孔隙，无缺陷，和基体结合牢固。保护层按其材料可分为金属镀层和非金属涂层，后者又可分为无机涂层和有机涂层2。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学