[科普中國(guó)]-吸氧腐蝕

吸氧腐蝕是金屬在空氣中最普遍發(fā)生的一種腐蝕方式，在酸性、堿性和中性條件下都能發(fā)生作用。發(fā)生機(jī)理是由于金屬表面有水分，后通過原電池原理發(fā)生作用，使得金屬（如：鋼鐵）被空氣中的氧氣腐蝕，產(chǎn)生生銹，由于此過程中需要消耗氧氣，故名為：吸氧腐蝕或者耗氧腐蝕。

簡(jiǎn)介吸氧腐蝕是金屬在空氣中最普遍發(fā)生的一種腐蝕方式，在酸性、堿性和中性條件下都能發(fā)生作用。發(fā)生機(jī)理是由于金屬表面有水分，后通過原電池原理發(fā)生作用，使得金屬（如：鋼鐵）被空氣中的氧氣腐蝕，產(chǎn)生生銹，由于此過程中需要消耗氧氣，故名為：吸氧腐蝕或者耗氧腐蝕。1

腐蝕腐蝕（Rusting）是指因工程材料與其周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致解體的現(xiàn)象。通常這個(gè)術(shù)語用來表示金屬物質(zhì)與氧化物如氧氣等物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)的氧化反應(yīng)。例如，使用金屬鐵制成的產(chǎn)品會(huì)由于鐵原子在固體溶劑中發(fā)生氧化而導(dǎo)致生銹，這就是電化學(xué)腐蝕的一個(gè)眾所周知的例子。這種反應(yīng)通常會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)金屬的氧化物，也可能產(chǎn)生鹽。換句話說，腐蝕指的是金屬物質(zhì)因化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的損耗。

很多合金結(jié)構(gòu)都僅僅因?yàn)楸┞对诔睗竦目諝庵性獾礁g，但是，腐蝕過程會(huì)受到材料所接觸的物質(zhì)的強(qiáng)烈影響。腐蝕可能在某個(gè)局部集中出現(xiàn)，從而導(dǎo)致材料上出現(xiàn)孔洞甚至裂縫，也有可能在一個(gè)較大面積的表面上幾乎平均的分布。由于腐蝕是一種擴(kuò)散控制的過程，通常只有材料表面產(chǎn)生腐蝕。因此，可以通過一些對(duì)暴露的表面進(jìn)行加工的辦法，如鈍化和鉻酸鹽轉(zhuǎn)換等處理辦法來增加材料的耐腐蝕性。然而，仍然有一些腐蝕的機(jī)制無法觀察到，也難以預(yù)料。

腐蝕還可以發(fā)生在其他不是金屬的物質(zhì)上，例如陶瓷和聚合物。1

電化學(xué)腐蝕主條目：電化學(xué)腐蝕

若使電化學(xué)腐蝕發(fā)生，必要的前提條件是需要構(gòu)成電流回路，以及離子的通道。因此，當(dāng)兩種不同的金屬連接在一起并浸泡在電解液中的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象被稱作原電池，兩種金屬中較活潑的一個(gè)作為陽極，被腐蝕的速度加快，而較不活潑的金屬作為陰極，被腐蝕的速度減緩。兩種金屬可以通過導(dǎo)線連接在一起，也可以直接相互接觸。如果僅僅將這兩種金屬浸泡在電解液中，但是并不將它們連接起來，這兩種金屬的腐蝕速度并不會(huì)加快。根據(jù)電化學(xué)腐蝕的原理，人們?cè)O(shè)計(jì)出了犧牲陽極的保護(hù)方法，陽極材料根據(jù)電化學(xué)活動(dòng)順序進(jìn)行選擇。例如，為了保護(hù)鋼鐵結(jié)構(gòu)，鋅通常用于作為被犧牲的陽極。這種辦法通常用于保護(hù)海上航行的船只的螺旋槳或甲板。電化學(xué)腐蝕的原理在海洋產(chǎn)業(yè)中被廣泛使用，同時(shí)也被用于其他的水能夠接觸的推進(jìn)器和金屬結(jié)構(gòu)中。

有許多因素都會(huì)影響電化學(xué)腐蝕，例如，陽極的相對(duì)大小、金屬種類、所處的環(huán)境條件（溫度、濕度、鹽度等等）。陽極和陰極的表面積之比直接影響了材料的腐蝕速度。

電化學(xué)活動(dòng)順序主條目：電化學(xué)活動(dòng)順序

在給定的海洋環(huán)境中，亦即溶解有氣體、處于室溫的海水中，根據(jù)金屬表面離子結(jié)合的強(qiáng)度，一種金屬可能比其相鄰的金屬更活潑或更不活潑。由于兩種金屬之間存在電氣接觸，電子在其中可以移動(dòng)。越活潑的金屬越傾向于失去電子，而電解液中也將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的離子流，使得惰性金屬具有從活潑金屬中得到電子的能力。據(jù)此可以通過測(cè)量產(chǎn)生的電流來建立給定的媒介中金屬的活動(dòng)順序表，這個(gè)表就表示金屬的電化學(xué)活動(dòng)順序，它在預(yù)測(cè)腐蝕與理解腐蝕中都有重要的作用。1

原電池原電池（英語：Primary cell），又稱一次電池，是化學(xué)電池的一種，以化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏峁╇娏?。一次電池只可放電一次，?dāng)內(nèi)里的化學(xué)物質(zhì)全部起了化學(xué)作用后便不能再能提供電能，也不能將外部提供的電力儲(chǔ)起，因此完全放電后便不可再用，這是因?yàn)槠潆娀磻?yīng)不可逆轉(zhuǎn)。有別于可以反復(fù)多次充電（儲(chǔ)起外部提供的電力）后再放電的蓄電池。

一次電池售價(jià)及生產(chǎn)成本一般較便宜，例如常用的堿性電池，但若成本以整體壽命計(jì)算則不及一般的蓄電池便宜。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

程鵬 - 副教授 - 西南大學(xué)