金屬防蝕

金屬防蝕(anticorrosion formetal)是指為避免或減輕金屬腐蝕，延長其使用壽命而採取的措施。這些措施包括耐蝕金屬材料選用，結構防蝕設計，腐蝕介質處理，表面防護等。據不完全統計，我國金屬因腐蝕每年大約損失掉10%～20%。金屬因腐蝕造成的災難性事故還嚴重威脅人的生命安全。因此金屬防蝕具有重大的經濟和社會意義。

早期耐蝕金屬材料當首推中國商代的錫青銅。後來鐵和鋼成為最重要的工業材料。1821年法國科學家關於鐵鉻合金高化學穩定性的發現，導致20世紀初不鏽鋼的問世，從而開闢了廣泛應用耐蝕合金的新時代。在表面防護方面，早在古埃及時代人們就已知用塗油漆保護鐵器。中國春秋戰國時期出現鎏金術，開創了用-種金屬保護另-種金屬的歷史。漢代還採用石油作為防鏽塗料。英國和法國從13世紀後半葉開始用熱浸方法生產鍍錫薄鐵板。19世紀20年代英國研究成功用犧牲陽極保護船體金屬的腐蝕。20世紀石油、化學、核能、航空、航天、海洋等工業的迅速發展，進一步促進了金屬防蝕的發展。

通常金屬防蝕可分為兩大類：第一類通過改變腐蝕過程本身實現防蝕；第二類通過表面形成保護層防止金屬材料直接接觸腐蝕介質實現防蝕。早期人們稱前一類為積極防蝕，後一類為消極防蝕。

正確選材。充分考慮腐蝕的各種環境因素，根據經驗和技術資料選擇材料和製造工藝或開發新型耐蝕材料以滿足特定使用條件的要求。

結構防蝕設計。從防腐蝕的角度改進工程結構件的形狀和連接方式，避免積液，防止電偶腐蝕、縫隙腐蝕、沖蝕和應力集中等。

腐蝕介質處理。通過對有限體積的介質進行處理以降低或消除其腐蝕性。通常的處理方法：一是從介質中除去加速腐蝕的組分，如蒸汽鍋爐水的脱氧處理，通過減消氧去極化過程有效防止鍋爐腐蝕；二是在介質中添加緩蝕劑，通過阻滯陰、陽極共軛過程起防蝕作用。

電化學保護。利用外部電流使金屬改變其電位以減輕或防止腐蝕，常用於保護埋設在地下或海水中的金屬構件，亦可用於保護地面上不易拆卸和更換的金屬設施。

表面處理。對金屬材料進行機械、化學或電化學處理使其表面形成保護膜或為其進-步處理提供適當的表面狀態，後者稱為表面預處理。

表面改性。指用離子束、電子束或激光束處理金屬材料表面，通過改變材料表層的成分和顯微組織，包括形成非平衡組織，改善其耐蝕性。

表面鍍塗。在金屬材料表面塗覆保護層防蝕的方法。通常要求保護層完整無孔隙，無缺陷，和基體結合牢固。保護層按其材料可分為金屬鍍層和非金屬塗層，後者又可分為無機塗層和有機塗層。

通常應根據設備和構件的結構特點、使用條件、保護要求和經濟性，選擇合適的防蝕方法，有時幾種方法的聯合使用比採用單一方法更有利。現代重大工程均要求進行防蝕設計，全面制定工程材料包括金屬材料的防腐蝕措施。展望隨着材料科學的發展和工藝技術的進步，新型材料和防蝕新技術、新工藝的開發應用將成為金屬防蝕的主導方向。同時，金屬防蝕設計將更加普及和深化。可以預期，21世紀的防蝕科學技術將為人類在節能、節材、保護資源和環境、提高勞動生產率等方面作出更大貢獻。