什么是腐蚀，为什么需要进行腐蚀试验？

摘要：有关腐蚀现象（过程、原因和影响）以及试验重要性的基本信息

抗腐蚀

您可能已经多次看到金属物体表面覆盖着褐色涂层，这种现象被称为腐蚀。

腐蚀过程是由于暴露表面与周围环境产生化学或电化学反应，从而逐渐导致材料降解。导致腐蚀形成的触发机制是暴露在液体或气体的化学侵蚀下，受到温暖温度、酸或盐的加速侵蚀。

腐蚀现象通常是指金属衰败腐朽，但几乎所有材料都会降解，而目前的污染水平可加速该过程。腐蚀会损坏建筑物、机器或公用设施，并且会使得维修代价高昂……但是成本不只是财务层面上的成本！

腐蚀过程和原因

基本上，腐蚀是材料与其所处环境发生的化学或电化学反应，导致材料降解并失去其最初特性。这是一种自然且不可逆的现象。

哪些因素导致金属出现腐蚀？

当金属与含有溶解反应物质（如水）（水永不会以纯净形式存在，溶解在水中的气体和盐有助于腐蚀）的电解质接触时，2种金属的电子流向金属的阴极区域，它们在此与氧气发生反应并开始生锈。

上述示例表明氧气是发生腐蚀的主要要素之一；实际上，在环境温度条件下，我们在空气中发现的水分足以开始形成腐蚀。

其他主要要素为水，水可能会因浸泡、毛细作用或冷凝而接触到出现腐蚀的零部件。但还有其他因素可缓解腐蚀过程：

• 导电元素的碱度或酸度（盐和酸会加速腐蚀）
• 受腐蚀影响的产品的稳定性
• 细菌（菌落会增加氧气浓度）
• 温度

腐蚀影响

我们习惯用“锈”来描述铁或钢的腐蚀情况，因为金属很容易出现腐蚀；但这些不是唯一出现腐蚀影响的材料。腐蚀也可以侵蚀非金属材料，如混凝土和塑料。

让我们看看哪些可能是不利因素……

在金属上，腐蚀降低了金属设备的效率，从而导致以下其中一个可能影响：

• 堵塞管道或造成管道机械损坏
• 机械性能损失（如金属桥梁的机械性能损失）
• 效率损失
• 因腐蚀过程中释放出的颗粒物而造成污染

在构筑物（建筑物、桥梁等）上，腐蚀不只是耐久性问题，因为腐蚀会直接影响组件的机械和结构性能以及结构的整体响应。

特别是在腐蚀侵蚀混凝土时，可能会受到以下影响：

• 强度损失，腐蚀结构易受设计荷载的影响，腐蚀会在钢结构和钢筋混凝土结构中发生。
• 疲劳，腐蚀可加速结构钢疲劳裂纹的扩展
• 粘结强度降低，若钢被腐蚀，其表面与周围混凝土的粘结性会变差
• 延展性受到限制，这是抗震设计和评估中需要考虑的一个重要因素，意味着腐蚀结构的塑性变形受到限制。这直接影响了构件的地震响应

在聚合物上，我们并不像金属腐蚀那样习惯于聚合物腐蚀；塑料并非金属，因此腐蚀方式不同。但塑料材料会受到环境降解的影响。

聚合物上的腐蚀并不容易发现，可能看起来材料相同，但可能会变脆并失去其机械强度。化学环境中受到机械应力的聚合物会在表面出现裂纹；然后，裂纹就会扩展到材料中。

塑料降解是由于聚合物或基于聚合物的产品的性能（抗拉强度、颜色、形状等）在一种或多种环境因素（如热、光或盐、酸或碱化学物质）的影响下发生变化。

腐蚀试验箱可开展多种盐雾试验，选择哪种试验箱取决于应用领域以及被测产品的类型、材料与尺寸。

腐蚀成本

重要的是要了解腐蚀成本不仅仅是财务层面上的成本。除修复或更换出现腐蚀或腐烂的构筑物的巨额资金外，还存在间接成本（潜在危险、自然资源以及损失良机）。

腐蚀构筑物引起的事故可能导致巨大的安全隐患、人员伤亡、资源损失等。根据您所在行业的应用领域情况，间接成本可能会比初始投资高得多。

此外，我们生活的世界始终对环境条件以及维修构筑物所需的自然资源浪费更加敏感，这与可持续项目的需求存在矛盾！

腐蚀试验

腐蚀试验可帮助预测材料的抗腐蚀性能，评估组件的寿命周期，比较不同材料，并评估材料在特定腐蚀环境中的工况。腐蚀试验还可以帮助生产商了解是否按照规范要求执行涂层工艺。

可按照主要国际标准要求，在腐蚀试验箱中重现触发腐蚀过程的条件，如“丝状腐蚀”或“结痂腐蚀”。