chemical corrosion

定義：金屬在非電化學(xué)作用下的腐蝕（氧化）過程。通常指在非電解質(zhì)溶液及干燥氣體中，純化學(xué)作用引起的腐蝕。

學(xué)科：機(jī)械工程_機(jī)械表面與界面_腐蝕與防護(hù)

相關(guān)名詞：氣體腐蝕 海洋腐蝕 防蝕

圖片來源：視覺中國(guó)

【延伸閱讀】

從距今四千多年前的青銅器，到后來逐漸發(fā)展出的鐵器，再到近代出現(xiàn)的鋁、不銹鋼等“年輕”的金屬，人類社會(huì)的發(fā)展無時(shí)無刻不伴隨著金屬制品的演化。然而，常見的鋁、鎂等活潑金屬放在空氣中一段時(shí)間之后，便會(huì)出現(xiàn)一層不易察覺的“氧化膜”。這是因?yàn)榻饘俦豢諝庵械难鯕庋趸?，而這就是化學(xué)腐蝕的本質(zhì)。

化學(xué)腐蝕理論體系最早是由英國(guó)冶金科學(xué)家羅伯特·艾文斯提出，他于二十世紀(jì)初期建立了腐蝕極化圖，提出了混合電位理論。之后，比利時(shí)科學(xué)家瑪索·泡佩克斯創(chuàng)立了以電勢(shì)E為縱坐標(biāo)pH值為橫坐標(biāo)，描繪元素-水系中各種反應(yīng)的平衡條件圖，從而可以清晰了解各類金屬在不同環(huán)境體系中的腐蝕過程。到二十世紀(jì)中葉，美國(guó)科學(xué)家赫伯特·尤利格編著了腐蝕科學(xué)手冊(cè)，其收錄了各種金屬的腐蝕特性，為化學(xué)腐蝕的深入研究提供了參考依據(jù)。

金屬在氣體環(huán)境或海洋環(huán)境中，會(huì)自發(fā)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，造成金屬發(fā)生氣體腐蝕或海洋腐蝕，形成一層極薄的氧化膜。隨著金屬繼續(xù)與外部介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，金屬氧化膜的厚度不斷增加。因?yàn)橛醒趸さ拇嬖冢饘俦煌獠垦趸けＷo(hù)，減慢了內(nèi)部金屬的腐蝕速度。然而氧化膜的存在并非對(duì)所有金屬都起到積極的保護(hù)作用，若氧化物結(jié)構(gòu)疏松，反應(yīng)介質(zhì)會(huì)加速進(jìn)入金屬內(nèi)部，因此對(duì)金屬本體產(chǎn)生負(fù)面影響。

金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕是一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的冶金的逆過程，在腐蝕環(huán)境中，金屬有著向更低能量穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)。因此，選擇合適的方法對(duì)金屬進(jìn)行防蝕保護(hù)具有重要的意義。

目前，我國(guó)金屬防腐蝕產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)，2019年，我國(guó)防腐蝕工程產(chǎn)值規(guī)模332.5億元，同比增長(zhǎng)19.2%；2020年，我國(guó)防腐蝕工程產(chǎn)值規(guī)模355.1億元，同比增長(zhǎng)6.8%；2021年上半年，我國(guó)防腐蝕工程產(chǎn)值規(guī)模219.6億元，同比增長(zhǎng)23.7%。相信在未來，我國(guó)金屬防腐蝕產(chǎn)業(yè)將會(huì)以更快的速度蓬勃發(fā)展，為解決金屬化學(xué)腐蝕問題提供更好的思路。

（延伸閱讀作者：大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授 劉新）

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