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 PAGE \* MERGEFORMAT 3∕3 金属锈蚀及防锈 锈蚀的原理 金属很难改变它们的自然形态。一种金属的自然形态是它们的最低能量形态，金属有保持最低能量状态的能力，这一低能级形态通常维持元素不会从金属中分离出来。 除金、银和白金外，其它金属不以纯金属状态存在，常常在其中混有氧元素等。 纯金属是从矿石中通过吸收能量（热能、化学能、电能、机械能）提炼出来的，提炼金属时，金属的能级就升高了，金属会趋于返回它的最低能级状态（自然状态）。它与氧气发生反应，降低其能级，从而回到自然状态。 任何金属暴露于空气中都会与氧气迅速反应，在其表面形成一层薄薄的氧化膜，这层氧化膜实际上阻碍了其继续氧化，变成了保护膜。金属与氧会否继续反应取决于其氧化膜的性质。如果氧化膜稳定，金属内部就不再生锈（如铝）。但这层氧化膜往往容易被置换或不稳定，从而??气和水会渗透氧化层保护膜，使得氧化和腐蚀继续发生。 金属持续暴露于导致锈蚀的因素中，例如大部分铁和铁合金形成一层不稳定的氧化膜，很容易脱落或被其它金属置换，氧化反应在其表面继续反应，导致金属表面凹凸不平和脱落，就是我们一般认为的锈蚀。 锈蚀的速度 一种金属发生锈蚀的快慢是根据该金属与氧的结合来决定。铝的氧化非常迅速，但正如我们所知，氧化铝非常稳定，阻止了氧化反应继续进行。金、银在它们的纯金属状态下非常稳定，因此不与氧发生反应。 锈蚀是一种电化反应。这意味着化学反应的结果是电流的流动使金属氧化成它的低能级状态，氧与金属在阳极上反应，离子电流通过电解质，电子流迅速通过金属在阴极发生还原反应。 金属表面其实并不光滑，而且不规则，表面的缺陷、缝隙、贮藏氧气和水，氧气溶于水中。 阳极——凹陷点发生氧化反应，铁一但失去两个电子就会很容易溶于水中，电子很容易从金属中流过，转移到阴极。在酸性越高的环境下电子转移越易发生。 一些污染物如盐等，钠离子、氯离子很容易溶于水中，从而提高了电解质的导电性。污染来源于外部环境、接触和生产过程的污染，在一般情况下，这些物质会加快锈蚀的速度。 电子流到吸收它的地方即为阴极，在那里它将铁离子跟氧结合达到它的低能级状态，就出现了锈蚀。 锈蚀发生在金属表面，它是一个连续不断的过程，在金属表面积聚的水份和盐份作用下，金属表面连续不断发生电化反应，并迅速锈蚀。 影响锈蚀的多个因素 （1） 温度、湿度的无常变化比稳定状况下更容易锈蚀——因其导致水汽凝结。 （2） 从手接触中带入盐份（手汗）。 （3） 金属表面的沉积物不经常清除就会变酸性。 （4） 在浸渍过程中受盐酸腐蚀。 （5） 沿海地区含盐份的空气。 （6） 户外存放。 （7） 海运。（尤其是集装箱的海洋运输） 防止锈蚀 为防止锈蚀，我们必须提供一个保护屏障以防止导致锈蚀的物质与金属接触。 如果氧化层结构稳定，会为金属提供一个天然的保护屏障。如果氧化层不稳定，我们必须人为地提供一个保护层。 传统的方法是使用防锈油，在这个领域其应用已经有许多年的历史了，但是油剂却有其缺点： （1） 必须通过人工手段，并且由于金属表面不规则，很难保证完全覆盖。 （2） 油剂涂过后会向下流，造成金属上部的油膜（保护层）越来越薄，容易露出金属。 （3） 金属使用前须用溶剂除油，导致环境污染。 （4） 除油手段成本较高。 （5） 定向吸付。 （6） 应用手工方法。 （7） 在微观空隙，覆盖层不可靠。