金屬材料在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用，在使用過程中如果沒有做好一定的防護(hù)，金屬表面就會發(fā)生腐蝕，且隨著時間的增加，腐蝕現(xiàn)象更加嚴(yán)重。金屬腐蝕現(xiàn)象通常是指金屬與周圍環(huán)境之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而被破壞或變質(zhì)的現(xiàn)象。

腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生不僅會降低器件的使用壽命，而且會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，甚至?xí)绊懭梭w生命健康。由于造成腐蝕現(xiàn)象的原因具有許多復(fù)雜的因素，通常按照腐蝕機理和腐蝕狀態(tài)對腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行分類。同時根據(jù)不同的腐蝕情況，制定金屬防護(hù)策略避免金屬發(fā)生腐蝕。

腐蝕現(xiàn)象分類

按照腐蝕機理可將金屬腐蝕現(xiàn)象分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕，其中電化學(xué)腐蝕最為普遍，同時也是對金屬的危害最為嚴(yán)重。化學(xué)腐蝕：是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。在反應(yīng)過程中沒有電流產(chǎn)生，例如鋼鐵在空氣中加熱時，熱鐵與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成疏松的鐵氧化物，這種現(xiàn)象為化學(xué)腐蝕;該類腐蝕的特點是，在一定條件下，非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面原子相互作用而形成腐蝕產(chǎn)物，腐蝕過程電子的傳遞是在金屬和氧化劑之間直接進(jìn)行的，所以沒有電流產(chǎn)生。

電化學(xué)腐蝕：是指金屬在水溶液中，與離子導(dǎo)電的電解質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的破壞。在反應(yīng)過程中有電流產(chǎn)生，腐蝕金屬表面存在陰極和陽極，陽極反應(yīng)使金屬失去電子變成帶正電的離子進(jìn)入介質(zhì)中，稱為陽極氧化過程。陰極反應(yīng)是介質(zhì)中的氧化劑吸收來自陽極的電子，稱為陰極還原反應(yīng)，這兩個反應(yīng)是相互獨立而又同時進(jìn)行的，稱為一對共軛反應(yīng)。這使得金屬表面陰陽兩極組成了短路電池，腐蝕過程中有電流產(chǎn)生，加速了腐蝕過程。如金屬在海水、酸堿鹽溶液、 自來水等介質(zhì)中的腐蝕均屬于電化學(xué)腐蝕。

物理腐蝕：是指金屬和周圍的介質(zhì)發(fā)生單純的物理溶解而產(chǎn)生的破壞。金屬在液態(tài)高溫的條件下可在熔鹽、熔堿中發(fā)生物理溶解。物理腐蝕是由于物質(zhì)遷移引起的，固體金屬在液態(tài)介質(zhì)中溶解而轉(zhuǎn)移到液態(tài)中，使得金屬破壞，故沒有電流產(chǎn)生，是一個純物理過程。如鋼容器易被熔融的液態(tài)金屬鋅溶解，使得鋼容器壁變薄等。

按照腐蝕形態(tài)也可分為均勻腐蝕和局部腐蝕，對于局部腐蝕可根據(jù)其形態(tài)分為電偶腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。

金屬腐蝕帶來的危害

金屬腐蝕現(xiàn)象普遍存在于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)之中，腐敗會造成嚴(yán)重的直接或間接經(jīng)濟損失，腐蝕會造成的大量的經(jīng)濟損失。據(jù)國內(nèi)統(tǒng)計，腐蝕造成的損失每年可達(dá)3.5 萬億人民幣，約占國民生產(chǎn)總值(GNP)的3-5 %，全國腐蝕造成的鋼鐵損失占當(dāng)年鋼產(chǎn)量約10-20 %。腐蝕是能源和材料損失的主要原因之一，占全球能源使用的20%。腐蝕現(xiàn)象也會造成資源浪費和環(huán)境污染。腐蝕使得金屬材料過早失效，同時也造成了資源和能源的大量浪費;可能會造成管道泄漏，造成大量土壤/水體的污染;腐蝕產(chǎn)物和污垢會導(dǎo)致鍋爐、換熱器等設(shè)備的傳熱效率下降，浪費大量資源。

預(yù)防金屬腐蝕的方法

金屬材料種類的多樣、腐蝕環(huán)境的復(fù)雜決定了金屬腐蝕防護(hù)手段的多樣。防護(hù)手段大致可分為金屬表面處理、電化學(xué)保護(hù)和改善腐蝕環(huán)境三大類。

金屬表面處理：是指通過物理、化學(xué)及電化學(xué)手段在金屬基材表面建立一種隔離保護(hù)層，以阻隔電解質(zhì)溶液與基材接觸，達(dá)到減緩腐蝕的目的。主要有在表面覆蓋涂層，即在金屬基材表面涂覆一層涂層可以隔絕水與氧氣接觸基底，產(chǎn)生保護(hù)作用;陽極氧化處理，即外加電源將金屬材料與電源正極連接，在外加電流和相應(yīng)電解質(zhì)溶液的共同作用下，金屬表面生成一層氧化膜;合金化處理，即通過往金屬中摻雜其他元素，以改善耐蝕性、耐磨性等性能。

電化學(xué)保護(hù)：是運用電化學(xué)原理對金屬材料采取措施，使其充當(dāng)陰極或鈍化，達(dá)到減緩腐蝕的目的。其可分為犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法以及陽極保護(hù)法三種。

改善腐蝕環(huán)境：改善金屬材料所處的腐蝕環(huán)境可以有效降低腐蝕速度。常用的方法有添加緩蝕劑，緩釋劑的用量很少，一般在1%以下就會展示出極好的緩釋效果。因此緩蝕劑防腐被大量運用于石油、化工、運輸、文物保護(hù)等產(chǎn)業(yè)。