文档第四章金属在自然环境中的腐蚀与防护本章主要讨论金属在大气、海水、土壤这三种主要的自然环境中金属腐蚀的特征、规律、影响因素以及防护方法等有关内容。第一节大气腐蚀一、大气腐蚀的概念及研究意义金属在常温大气中，由于空气中的水和氧等的化学和电化学作用而引起的腐蚀称为大气腐蚀。大气腐蚀是一种常见的腐蚀现象，如钢铁在空气中的生锈即属于此类腐蚀。在大气中使用的钢材量一般超过全世界钢产量的 60%，厂房的钢梁、桥梁、钢轨、各种机械设备、车辆、电工产品、石油石化中的大部分生产设备以及武器装备等金属材料都是在大气环境下使用的。据估计因大气腐蚀损失的金属约占总的腐蚀损失量的一半以上。因此研究大气腐蚀的现象和规律，了解大气腐蚀的机理和影响因素，以及金属材料的耐大气腐蚀性能以及防止大气腐蚀的方法，都对节省能源、保护资源等具有重要的意义。二、大气腐蚀分类㈠大气腐蚀的相关概念1•大气及其组成地球表面上自然状态的空气称为大气。大气是组成复杂的混合物，其主要成分见表 4-1。表 4-1 大气的基本组成（不包括杂质，10°C）成分重量组成成分重量组成氮（N2）70%氖(Ne)12ppm氧（O2）23%氪(Kr)3ppm氩（Ar）1.26%氦(He)0.7ppm水蒸汽（H2O）0.70%氙(Xe)0.4ppm二氧化碳（CO2）0.04%氢(H2)0.04ppm2. 绝对湿度和相对湿度参与金属大气腐蚀过程的主要组成是氧和水蒸汽。二氧化碳文档虽参与锌和铁等某些金属的腐蚀过程，形成腐蚀产物的碳酸盐，但它的作用是次要的。氧在大气腐蚀中主要是参与电化学腐蚀过程。空气中的氧溶于金属表面存在的电解液薄层中作为阴极去极化剂，而金属表面的电解液层由大气中的水蒸汽所形成。大气中的水分常用湿度来表示：① 绝对湿度：一立方米大气中的水汽含量（g/m3）；—定温度下大气的最高绝对湿度叫做大气的饱和水蒸汽量。② 相对湿度（RH）：大气中的绝对湿度与同温度下的饱和水蒸汽量之比。㈡大气腐蚀的分类按照金属表面的潮湿度不同，也就是按照电解液膜层的存在和状态不同，可把大气腐蚀分为三类：1.干大气腐蚀在干燥大气中（通常 RH<60%—80%）金属表面不存在液膜时的腐蚀，这种腐蚀属于化学腐蚀中的常温氧化。其特点是金属表面形成不可见的保护膜。某些金属，如铜、银等非铁金属，在被硫化物所污染了的空气中产生的失泽作用就是一个例子。2•潮大气腐蚀在相对湿度足够高，60%—80%
