[科普中国]-大气腐蚀

大气腐蚀的类型

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。所以，大气腐蚀按照金属表面的潮湿程度不同，可以分成三种类型。

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。1

影响大气腐蚀的因素金属表面状态的影响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。

大气成分及杂质的影响1、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。

2、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。

在污染的大气中，当低于临界湿度时，金属表面没有水膜。所受到的是化学作用的腐蚀，腐蚀速度是很小的。高于临界湿度时，能够形成一层薄水膜，便发生了严重的电化学腐蚀，其中二氧化硫起促进和加速腐蚀的作用。

3、大气中盐粒对金属腐蚀的影响

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。但是其程度决定于盐分的数量，而盐的沉积数量又决定于风浪的条件、距离海平面的高度以及曝晒的时间。海盐都是氯化物，特别是氯化镁及氯化钙都是吸湿性很强的盐分，很容易在金属表面上吸水而形成电解质液膜。

大气腐蚀的危害性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。在短时间内可能不会有什么大问题，但它的危险性是潜伏的，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。因此，对金属的大气腐蚀，切不可等闲视之。

金属腐蚀的破坏事故是经常发生的，从最小的螺钉到大型的金属构件都可能出现。例如工厂设备所用的螺钉、螺母等紧固件，经常因为腐蚀生锈而被卡死在装备上，使设备难以拆卸维修或影响正常的操作。严重时整台设备受到破坏而报废，造成浪费甚至巨大经济损失；许多输电钢架、铁道桥梁因为大气腐蚀，使钢架的截面积逐渐变小，单位面积的载荷增加，当超过极限时，就会发生崩塌，造成重大事故。一些年久失修的桥梁就是因为大气腐蚀和应力腐蚀破坏而出现断裂，造成交通事故。大气腐蚀造成的危害数不胜数。2