七种会影响金属腐蚀的因素，谈金属腐蚀(5)

（文章取材自网路，作者佚失，但内容经过188金宝搏苹果下载 整理润饰）

金属发生腐蚀的过程主要依据「化学反应」和「电化学反应」两种方式来进行。以「铁」的腐蚀现象，

如果就「化学反应」的观点来说明，其在大气中的氧化过程为：

温室下，
       Fe + 1/2O₂ + H₂O→ Fe(OH)₂，氢氧化亚铁
       2Fe(OH)₂ + 1/2O₂ + H₂O → 2Fe(OH)₃，氢氧化铁(铁锈)

而如果以「电化学反应式」的观点来表示，就会是：
       Fe + 1/2O₂ + H₂O → Fe⁺⁺ + 2OH → 2Fe(OH)₃，氢氧化铁(铁锈)

但是如果单看这两种化学式，其实也只是反应过程描述的不同而已。

实际上，随着环境的改变，各种影响腐蚀的因素也会变得更加的复杂，这些都会使得金属腐蚀的程度或是型态都随着改变，并且增加腐蚀的严重性。

例如，大气中已有的水分和尘埃，原本就足以造成金属的腐蚀，然而随着工业化的程度增加或类似垃圾焚化炉的增设，空气中会加入各种不可预测的气体与化合物，像是二氧化硫(SO₂)、硫化氢(H₂S)等，在加上台湾的海岛地形又比内陆地区富含更多的盐分，无形中给予了电化学反应更多的养分，于是更助长了金属材料腐蚀的严重度。

例如，将铁放置于高温环境中，其腐蚀型态会不同于常温下的反应，铁会直接与氧气结合，而直接形成氧化铁(Fe₂O₃)、氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe₃O₄)等氧化物。

除了大气之外，土壤、溶液、酸硷度、散乱电流等，也都是影响金属腐蚀的环境因素。在其他因素方面，例如，制品的材料成分、热处理效应、加工效应等也在在都影响着腐蚀的结果。

下面是七种会影响金属腐蚀的因素说明：

1. 大气

在没有湿度存在的大气环境中，由于缺少了电解液，会使得腐蚀无法顺利进行反应，因此一般金属材料的腐蚀速率会小到足以被忽略的程度，这也是为何暂时停飞的飞机要存放在沙漠中的原因，但如果大气中混有尘埃或不纯物时，由于它们会使水气凝结在金属表面，因此即使只有些微的溼气，腐蚀性还是可能会有很大的差异。

大气因腐蚀性的不同主要可分为海岸地带、工业地带、热带、寒带、都市或乡村等类型。

• 海岸地带大气中所含的盐分与溼气结合，可以形成贾凡尼电池或是氧气浓差电池。
• 工业地带的大气则含有碳、碳化合物、硫化合物、硫化物和金属氧化物，其中最主要的腐蚀性成分为二氧化硫，它的主要来源是媒、重油、汽油等燃烧后所产生，而含硫化物的酸雨更足以加速腐蚀的进行，对铁而言，由于二氧化硫与大气中的水及氧反应后可以生成H₂SO₄，H₂SO₄再与铁起作用，经由以上反应式之催化，就会使铁产生更快速的腐蚀。
• 温度是促使大气腐蚀的另一个重要因素，高温会加速氧化腐蚀的现象，这类损害称之为高温加速氧化腐蚀或加速氧化，在一定的氧气浓度下(如密闭容器中)，温度每增加30°C，腐蚀速率将会增加一倍。

2. 土壤

许多结构金属材料必须长年与土壤接触，例如，地下水管、油管、煤气管路等，因此土壤的成分对金属腐蚀的影响就相当大。某种金属可以在某处使用得很理想，却可能在另一处因土壤环境的差异，而产生严重的腐蚀或破坏。

土壤对于腐蚀之影响主要是由于其多孔性、盐类(去极剂(depolarizer)或抑制剂(inhibitor)、水分、电导度、酸硷度等因素，其间各种条件的差异会使得化学及电化学腐蚀反应进行产生不同的结果。

此外，空气流通性差而含有硫酸盐的土壤，还可能会有还原硫酸菌等微生物存在，它们也会造成极大的腐蚀速率。

有机无机涂层、金属涂层、土壤改良或阴极防蚀都是可以採行的有效方法。

3. 散乱电流

散乱电流系指非经正常电路而来的电流，当这类电流进入金属装置而后又离开时，其流经的区域就会产生腐蚀现象。相较于大地中的自然电流，它们显得不稳定而且影响更大，因此于散乱电流会影响结构的场合，就必须特别防范。

散乱电流又分为直流及交流两类，而直流的影响又较大。直流散乱电流来源是电气化火车、接地的直流电机、电銲机、电镀工厂等，而交流散乱电流来源则是接地的交流发电系统等。

防范散乱电流的方法有：以低阻抗金属导体结合受保护体(例如，地下管)和散乱电流(例如，电车轨道)，以避免电位差产生大变化；阳极或阴极防蚀、装设绝缘耦合器(coupling)等。

4. 溶液

材料在中性、酸性、硷性各种溶液中，都会有不同的腐蚀速率，而溶液中的各种条件也会影响腐蚀的进行。例如，水溶液中氧的溶度、电解质、流速等。溶液是形成电化学腐蚀的重要介质，许多腐蚀现象因此而生。

5. 金属合金成分

一般金属成分如果稍有不同，在水中和土壤中之腐蚀效率可能并没有显着的影响，但是如果放在海水或是酸性等类似溶液环境中，腐蚀的速率就会受到影响。

例如，钢铁材料中含有磷及硫的成分，在酸溶液中就会有显着的腐蚀增速。锰则会使得含硫的钢减低酸溶液的腐蚀性，镍在硷性溶液中也有类似的效果。

6. 热处理效应

材料经过热处理之后，容易产生局部的电池效应，有些地方形成阳极，而有些地方则会形成阴极，这样形成的贾凡尼电池也会影响到腐蚀速率。例如，碳钢在高温蚀急速冷却会形成麻田散铁，如果在经回火形成第二相组织ε碳化铁，两相之间就会形成贾凡尼电池而加速腐蚀反应。

但在实际应用上，相对于其他因素来说，热处理对腐蚀的影响并不是很大，只要注意加热或冷却的程序，或添加适当的抑制剂都能将腐蚀速度降低最轻程度。

7. 加工效应

材料在经过敲击或冷作之后都会产生残留应力，这样的结果实际上是产生了经格缺陷或是碳化物、氮化物等偏析现象，因而形成局部电池效应，应力腐蚀就是这一类腐蚀的代表。如果使应力作用加上特定的环境，应力腐蚀的速率就会十分显着，加工时所产生的应力腐蚀破坏有时也会沿着晶粒间进行，因而产生多种因素混合的腐蚀现象。

应力腐蚀可以用后加工(例如，珠击法)、材料改良(添加合金元素)或阴极保护法来抑制。

---

延伸阅读：
何谓「铜」基地与「镍」基地电路板(PCB)？
电子工业中零件或电路板镀镍(Ni)的目的何在？
什么是红铜、纯铜、青铜、黄铜、白铜、生铜、熟铜？

金属腐蚀相关文章：
原来腐蚀的原因只是人家元素想要有一个稳定的未来，谈金属腐蚀(1)
化学腐蚀是金属发生腐蚀的主要原因之一，谈金属腐蚀(2)
电化学腐蚀其实比化学腐蚀影响还严重，谈金属腐蚀(3)
用贾凡尼次序(Galvanic Series)来决定金属的阴极与阳极，谈金属腐蚀(4)
七个造成钢铁腐蚀的现象与原因，谈金属腐蚀(6)
介绍4种可以用来防止金属腐蚀的方法，谈金属腐蚀(7)

• LTS低温焊锡可靠度验证

贊助商广告

---

PayPal

欧付宝

访客统计

188金宝搏苹果下载 聊电子制造Podcast