腐蝕與防腐蝕 防腐蝕涂料與涂裝
嚴(yán)格的法則統(tǒng)治著自然界。這些法則中有一條是，在兩種狀態(tài)中，較為穩(wěn)定的狀態(tài)一也就是
叉有或然性的狀態(tài)。例如有許多化合物，象金屬氧化物，在正常情況F從熱力學(xué)的角度來說
它們要比金屬穩(wěn)定些。所以我們?cè)诘V石里遇到的大多數(shù)金屬不是純凈的金屬，而是化合物，
尤其多的是金屬的氧化物和磁化物。主要的鐵礦石、磁鐵礦石和赤鐵礦石就是由鐵的氧化物
構(gòu)成的。鋁是以氧化鋁形式包含在鋁土礦石里的。錫礦石是一種錫氧化物。用復(fù)雜而耗費(fèi)能
;. L的冶金工藝可以把金屬?gòu)倪@些礦石中包含的化合物中提煉出來。但人們的這種勞動(dòng)成果卻
被金屬的敵人—腐蝕大量地奪了回去。
腐蝕是周圍環(huán)境對(duì)金屬材料所起的破壞作用。腐蝕過程是一種使金屬又回到化合物狀態(tài)，
即FqI到我們?cè)诘V石里遇到的那種化合物狀態(tài)的過程。腐蝕會(huì)造成巨大的損失。我們每天都能
遇到它們破壞的痕跡。世界上僅鋼因腐蝕而造成的損失估計(jì)每年約達(dá)500億馬克。還有土產(chǎn)設(shè)
備和供給裝置因腐蝕部分的脫落所造成的可觀的損失導(dǎo)致了直接的危害。最后腐蝕危險(xiǎn)還迫
使人們?nèi)で笥行У念A(yù)防性防護(hù)手段。
腐蝕有很多表現(xiàn)形式，但開始總是發(fā)生在金屬的表面，逐漸侵入金屬的內(nèi)部。不同的金
屬受腐蝕的情況也不一樣，有的很快被毀壞了，另一些卻比較持久些。但沒有一種金屬能完
全耐腐蝕的，這往往只是一個(gè)環(huán)境條件的間題。即使貴金屬在一定的條件『也會(huì)被腐蝕，例
如把鉑放進(jìn)王水里，它就腐蝕了。這種本來非常穩(wěn)定的貴金屬在這種硝酸與鹽酸的混合液里
只能保持短短的一段時(shí)間。
腐蝕有兩種:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。如果金屬材料只是被干燥的氣體侵蝕，我們就稱
它為化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕具有更大的意義。在電化學(xué)過程中，含有水分的溶液起著破壞的
作用。腐蝕與防腐蝕 防腐蝕涂料與涂裝
我們先談?wù)劵瘜W(xué)腐蝕。我們每個(gè)人都已經(jīng)注意過這種現(xiàn)象了。例如銀器表面的變色就是
化學(xué)腐蝕:發(fā)生這種腐蝕是因?yàn)榭諝饫锖袣鈶B(tài)硫化物，這種硫化物會(huì)跟銀發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
反應(yīng)過程中產(chǎn)生的硫化銀在銀器的表面構(gòu)成了一層難看的渴色乃至黑色的東西。
化學(xué)腐蝕的另一個(gè)例子是鐵在空氣中加熱會(huì)起皮。人們?cè)阱懺燔囬g和軋鋼廠里可L-A人量
地看到這種現(xiàn)象。暗色的皮層在軋制或鍛造時(shí)從通紅灼熱的鋼坯.L脫落下來。皮層是鐵跟空
氣里的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的。它是由氧化鐵組成的。
大部分金屬由于受大氣的影響，表面產(chǎn)生一層?xùn)|西，大多便是氧化層。有的金屬表面結(jié)
著很薄的、枯得很牢的、細(xì)密的M蝕皮層，它對(duì)內(nèi)部的金屬起著保護(hù)作用。有些金屬的這些
氧化皮層則是可滲透的，或者會(huì)脫落下來，因此腐蝕會(huì)不斷地持續(xù)下去。
鋁龍大氣中表面很快會(huì)結(jié)成一層薄薄的氧化鋁，只要幾秒鐘就有一層無色的氧化皮覆蓋
在喪面。如果它受到損傷，則在受損傷的地方馬上又會(huì)生出一層新的來。它深護(hù)著金屬，使
金屬不陣進(jìn)一步受腐蝕。顯而易見，鋁金屬材料的自然氧化層可以增強(qiáng)防護(hù)效果。為此，發(fā)
展了各種工藝。有關(guān)這些，我們?cè)谥v表面處理的時(shí)候還要提。
比化學(xué)腐蝕更多而更危險(xiǎn)的是電化學(xué)腐蝕。雖然人們已經(jīng)知道它的規(guī)律，可是它總給人
們帶來一?-I意外的不愉快的事情。這里講個(gè)美國(guó)億萬富翁的故事。他想不讓海水腐蝕他豪華
的游艇，因而為船的外皮尋找一種特別能耐腐蝕的材料，結(jié)果選用了鎳銅合金。這種金屬材
料有個(gè)熟悉的名字叫蒙乃爾合金，’已能抗許多腐蝕性介質(zhì)的腐蝕，也能耐海水的腐蝕，是異
常穩(wěn)定的合金。可是這位億萬富翁卻經(jīng)歷了他所意想不到的事情。除船皮用蒙乃爾合金外，
船體的其它部分還用了不生銹的特種鋼，也就是鐵合金材料。船下水后，凡是蒙乃爾合金和
姻接觸的地方就產(chǎn)生一種強(qiáng)大的賈法尼式電池，通過電化學(xué)作用，鋼的部分被破壞了。破壞
姻接觸的地方就產(chǎn)生一種強(qiáng)大的賈法尼式電池，通過電化學(xué)作用，鋼的部分被破壞了。破壞
過程進(jìn)行的如此之快，以致游艇還沒有開始初航就不得不拆修了。
要理解這個(gè)過程，需要掌握一些電化學(xué)的基本知識(shí)。有些讀者還能回憶起學(xué)校里做賈法
尼式電池的試驗(yàn):把一金屬條浸在一種電解液里，即一種導(dǎo)電的液體里，它便很快地被溶解
了。例如鋅條溶解在稀鹽酸里。在溶解過程中，中性的鋅原子放出電子后進(jìn)入溶液，這就產(chǎn)
生了帶正電的金屬離子。在離子形成的時(shí)候，從原來的金屬原子出來的電子積聚在金屬的表
面，所以金屬帶負(fù)電荷。帶正電荷的金屬離子通過靜電場(chǎng)保持在電解液中的鋅條附近。一種
金屬對(duì)于形成離子的趨勢(shì)越大，電勢(shì)也就越高。我們用銅條來代替鋅條，它的反應(yīng)也一樣。
洞原子進(jìn)入溶液產(chǎn)生了銅離子，而電子留在原處。但銅形成離子的傾向比鋅弱，所以產(chǎn)生的
電勢(shì).}t低些。如果我們把銅條和鋅條同時(shí)浸到稀鹽酸里，在外面用一根金屬線把它們接通，
便有電流通過。在鋅條上產(chǎn)生過剩的電子，它們通過金屬線進(jìn)入銅條，在那里跟電解液里的
氫離子結(jié)合成為氫原子，氫原子在銅片附近不斷發(fā)出珍珠般的泡泡。鋅原子繼續(xù)變成離子進(jìn)
入溶液，而電子仍然通過金屬線進(jìn)入銅條。直到鋅片全部溶解，這個(gè)過程才停止。要是不用
鹽酸而用銅鹽溶液作電解液，例如把氯化銅放入水中，這樣銅就被鋅從溶液里置換出來，并
沉積在銅條上。在銅和鋅組成的賈法尼式電池里，鋅條起陽(yáng)極作用，銅條起陰極作用。
測(cè)定統(tǒng)一電勢(shì)是為了根據(jù)在電解液里溶解和組成離子的傾向，對(duì)各種金屬和合金進(jìn)行排
隊(duì)。由此我們就得到了電化序。電負(fù)性表現(xiàn)得最為強(qiáng)烈的，即活動(dòng)性非常強(qiáng)的金屬，它的電
位勢(shì)低于氫。遺憾的是只靠電化序人們還不能對(duì)各種腐蝕條件從電化序里作出肯定而有效的
須言，什么樣的金屬在與別的金屬組合時(shí)成為陽(yáng)極并因此而被破壞掉，但電化序可以給我們
以方向性的啟示。我們必須仔細(xì)地審核每種情況。腐蝕介質(zhì)的種類是決定性的因素。如果一
種合金包含了不同的組織成分，也會(huì)出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。只要稍微接觸一點(diǎn)潮濕的東西，如雨、
露、霧或冷凝水，就足可以成為電介液，金屬的表面就會(huì)形成無數(shù)極小的局部電池。
溫度的波動(dòng)會(huì)促使腐蝕劇烈地進(jìn)行，因?yàn)榭諝庵械某睔鈺?huì)由于溫度波動(dòng)導(dǎo)致冷凝水的結(jié)
成。在熱帶和亞熱帶國(guó)家，由于不利的氣候條件〔空氣的濕度高，自天和黑夜溫差大)，腐蝕
的危害格外厲害。
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