腐蝕與防腐蝕 防腐蝕涂料與涂裝
嚴格的法則統治著自然界。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從熱力學的角度來說
它們要比金屬穩(wěn)定些。所以我們在礦石里遇到的大多數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。用復雜而耗費能
;. L的冶金工藝可以把金屬從這些礦石中包含的化合物中提煉出來。但人們的這種勞動成果卻
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到我們在礦石里遇到的那種化合物狀態(tài)的過程。腐蝕會造成巨大的損失。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每年約達500億馬克。還有土產設
備和供給裝置因腐蝕部分的脫落所造成的可觀的損失導致了直接的危害。最后腐蝕危險還迫
使人們去尋求有效的預防性防護手段。
腐蝕有很多表現形式，但開始總是發(fā)生在金屬的表面，逐漸侵入金屬的內部。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，這往往只是一個環(huán)境條件的間題。即使貴金屬在一定的條件『也會被腐蝕，例
如把鉑放進王水里，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間。
腐蝕有兩種:化學腐蝕和電化學腐蝕。如果金屬材料只是被干燥的氣體侵蝕，我們就稱
它為化學腐蝕。電化學腐蝕具有更大的意義。在電化學過程中，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
我們先談談化學腐蝕。我們每個人都已經注意過這種現象了。例如銀器表面的變色就是
化學腐蝕:發(fā)生這種腐蝕是因為空氣里含有氣態(tài)硫化物，這種硫化物會跟銀發(fā)生化學反應。
反應過程中產生的硫化銀在銀器的表面構成了一層難看的渴色乃至黑色的東西。
化學腐蝕的另一個例子是鐵在空氣中加熱會起皮。人們在鍛造車間和軋鋼廠里可L-A人量
地看到這種現象。暗色的皮層在軋制或鍛造時從通紅灼熱的鋼坯.L脫落下來。皮層是鐵跟空
氣里的氧發(fā)生化學反應而產生的。它是由氧化鐵組成的。
大部分金屬由于受大氣的影響，表面產生一層東西，大多便是氧化層。有的金屬表面結
著很薄的、枯得很牢的、細密的M蝕皮層，它對內部的金屬起著保護作用。有些金屬的這些
氧化皮層則是可滲透的，或者會脫落下來，因此腐蝕會不斷地持續(xù)下去。
鋁龍大氣中表面很快會結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生出一層新的來。它深護著金屬，使
金屬不陣進一步受腐蝕。顯而易見，鋁金屬材料的自然氧化層可以增強防護效果。為此，發(fā)
展了各種工藝。有關這些，我們在講表面處理的時候還要提。
比化學腐蝕更多而更危險的是電化學腐蝕。雖然人們已經知道它的規(guī)律，可是它總給人
們帶來一?-I意外的不愉快的事情。這里講個美國億萬富翁的故事。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，結果選用了鎳銅合金。這種金屬材
料有個熟悉的名字叫蒙乃爾合金，’已能抗許多腐蝕性介質的腐蝕，也能耐海水的腐蝕，是異
常穩(wěn)定的合金?？墒沁@位億萬富翁卻經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
姻接觸的地方就產生一種強大的賈法尼式電池，通過電化學作用，鋼的部分被破壞了。破壞
姻接觸的地方就產生一種強大的賈法尼式電池，通過電化學作用，鋼的部分被破壞了。破壞
過程進行的如此之快，以致游艇還沒有開始初航就不得不拆修了。
要理解這個過程，需要掌握一些電化學的基本知識。有些讀者還能回憶起學校里做賈法
尼式電池的試驗:把一金屬條浸在一種電解液里，即一種導電的液體里，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入溶液，這就產
生了帶正電的金屬離子。在離子形成的時候，從原來的金屬原子出來的電子積聚在金屬的表
面，所以金屬帶負電荷。帶正電荷的金屬離子通過靜電場保持在電解液中的鋅條附近。一種
金屬對于形成離子的趨勢越大，電勢也就越高。我們用銅條來代替鋅條，它的反應也一樣。
洞原子進入溶液產生了銅離子，而電子留在原處。但銅形成離子的傾向比鋅弱，所以產生的
電勢.}t低些。如果我們把銅條和鋅條同時浸到稀鹽酸里，在外面用一根金屬線把它們接通，
便有電流通過。在鋅條上產生過剩的電子，它們通過金屬線進入銅條，在那里跟電解液里的
氫離子結合成為氫原子，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
入溶液，而電子仍然通過金屬線進入銅條。直到鋅片全部溶解，這個過程才停止。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，鋅條起陽極作用，銅條起陰極作用。
測定統一電勢是為了根據在電解液里溶解和組成離子的傾向，對各種金屬和合金進行排
隊。由此我們就得到了電化序。電負性表現得最為強烈的，即活動性非常強的金屬，它的電
位勢低于氫。遺憾的是只靠電化序人們還不能對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成為陽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。我們必須仔細地審核每種情況。腐蝕介質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，也會出現電化學腐蝕。只要稍微接觸一點潮濕的東西，如雨、
露、霧或冷凝水，就足可以成為電介液，金屬的表面就會形成無數極小的局部電池。
溫度的波動會促使腐蝕劇烈地進行，因為空氣中的潮氣會由于溫度波動導致冷凝水的結
成。在熱帶和亞熱帶國家，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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