腐蚀学原理-第八章 金属在自然环境中的腐蚀

1、第第8章章 金属在自然环境中的金属在自然环境中的 腐蚀腐蚀 大气大气 海水海水 土壤土壤 金属在大气条件下发生腐蚀的现象称为大气腐蚀金属在大气条件下发生腐蚀的现象称为大气腐蚀 。大气腐蚀是金属腐蚀中最普遍的一种。金属材。大气腐蚀是金属腐蚀中最普遍的一种。金属材 料从原材料库存、零部件加工和装配以及产品的料从原材料库存、零部件加工和装配以及产品的 运输和储存过程中都会遭到不同程度的大气腐蚀运输和储存过程中都会遭到不同程度的大气腐蚀 。 大气腐蚀基本上属于大气腐蚀基本上属于电化学腐蚀电化学腐蚀范围。它是一种范围。它是一种 液膜下的电化学腐蚀，和浸在电解质溶液内的腐液膜下的电化学腐蚀，和浸在电解质溶

2、液内的腐 蚀有所不同。由于金属表面上存在着一层饱和了蚀有所不同。由于金属表面上存在着一层饱和了 氧的电解液薄膜，使大气腐蚀优先以氧去极化过氧的电解液薄膜，使大气腐蚀优先以氧去极化过 程进行腐蚀。另一方面在薄层电解液下很容易产程进行腐蚀。另一方面在薄层电解液下很容易产 生阳极钝化，固体腐蚀产物常以层状沉积在金属生阳极钝化，固体腐蚀产物常以层状沉积在金属 表面，因而带来一定的保护性。表面，因而带来一定的保护性。 8.1 大气腐蚀大气腐蚀 8.1.1 大气腐蚀类型 根据腐蚀金属表面的潮湿程度可把大气腐蚀根据腐蚀金属表面的潮湿程度可把大气腐蚀 分为分为“干干”、“潮潮”和和“湿湿”三种类型。三种类型。

3、 1 1干的大气腐蚀干的大气腐蚀 这种大气腐蚀也叫干氧化和低湿度下的腐蚀，即金属这种大气腐蚀也叫干氧化和低湿度下的腐蚀，即金属 表面基本上没有水膜存在时的大气腐蚀，属于表面基本上没有水膜存在时的大气腐蚀，属于化学腐蚀化学腐蚀中中 的常温氧化。在清洁而又干燥的室温大气中，大多数金属的常温氧化。在清洁而又干燥的室温大气中，大多数金属 生成一层极薄的不可见的氧化膜，其厚度为生成一层极薄的不可见的氧化膜，其厚度为1 nm1 nm4nm4nm。 例如，铜、银这些金属出现晖色或表面变为晦暗，在室温例如，铜、银这些金属出现晖色或表面变为晦暗，在室温 下某些非铁金属能生成一层可见的膜，这种膜的形成通常下某些非

4、铁金属能生成一层可见的膜，这种膜的形成通常 称为称为失泽作用失泽作用。金属失泽和干氧化作用之间有着密切的关。金属失泽和干氧化作用之间有着密切的关 系。系。 2潮的大气腐蚀潮的大气腐蚀 这种大气腐蚀是这种大气腐蚀是相对湿度在相对湿度在100以下以下，金，金 属在属在肉眼不可见的薄水膜肉眼不可见的薄水膜下进行的腐蚀。下进行的腐蚀。 如铁在没有被雨、雪淋到时生锈。这种如铁在没有被雨、雪淋到时生锈。这种水水 膜是由于毛细管作用、吸附作用或化学凝膜是由于毛细管作用、吸附作用或化学凝 聚作用而在金属表面上形成的聚作用而在金属表面上形成的。所以，这。所以，这 类腐蚀是在超过临界相对湿度情况下发生类腐蚀是在超

5、过临界相对湿度情况下发生 的。此外，它还需要有微量的气体玷污物的。此外，它还需要有微量的气体玷污物 或固体玷污物存在，当超过临界湿度时，或固体玷污物存在，当超过临界湿度时， 玷污物的存在能强烈地促使腐蚀速率增大玷污物的存在能强烈地促使腐蚀速率增大 ，而且玷污物还常会使临界湿度值降低。，而且玷污物还常会使临界湿度值降低。 3湿的大气腐蚀湿的大气腐蚀 这是水分在金属表面上凝聚成肉眼可见的液膜层时的大气这是水分在金属表面上凝聚成肉眼可见的液膜层时的大气 腐蚀。当空气相对湿度约为腐蚀。当空气相对湿度约为100或水分或水分(雨、飞沫等雨、飞沫等)直直 接落在金属表面上时，就发生这种腐蚀。对于潮的和湿的接

6、落在金属表面上时，就发生这种腐蚀。对于潮的和湿的 大气腐蚀来说，它们都属于电化学腐蚀。由于表面液膜层大气腐蚀来说，它们都属于电化学腐蚀。由于表面液膜层 厚度的不同，它们的腐蚀速度也不相同，如图厚度的不同，它们的腐蚀速度也不相同，如图8-1所示。所示。 图图8-1 8-1 大气腐蚀速度与金属上大气腐蚀速度与金属上 水膜层厚度之间的关系水膜层厚度之间的关系 膜厚膜厚=1nm=1nm1010的区域；的区域； =10nm1m； =1m1mm 1mm。 问题：为什么腐蚀速问题：为什么腐蚀速 度不同？度不同？ 8.1.2 大气腐蚀过程和机理 1. 金属表面上水膜的形成金属表面上水膜的形成 在在90相对湿度

7、下，水汽膜的厚度不大于两个水相对湿度下，水汽膜的厚度不大于两个水 分子左右厚。在分子左右厚。在60相对湿度下水汽膜大概只有相对湿度下水汽膜大概只有 一个水分子厚。这一结果是在不带氧化物的金属一个水分子厚。这一结果是在不带氧化物的金属 上以及在有氧化膜的铝上得到的。当金属表面上上以及在有氧化膜的铝上得到的。当金属表面上 有很少一点吸湿性的附着物，即使有有很少一点吸湿性的附着物，即使有10 7g cm2 这样少的这样少的KOH，在相对湿度为，在相对湿度为50时，至少也可时，至少也可 以从大气中吸收以从大气中吸收5个分子层的水，如果相对湿度为个分子层的水，如果相对湿度为 90时，则可以吸收时，则可以

8、吸收25层水分子。层水分子。 水汽膜是不可见的液膜，其厚度为水汽膜是不可见的液膜，其厚度为240水分子水分子 层。当水汽到达饱和时，在金属表面上会发生凝层。当水汽到达饱和时，在金属表面上会发生凝 结现象，使金属表面形成结现象，使金属表面形成层更厚的水层，此层层更厚的水层，此层 称为湿膜。湿膜是可见液膜，其厚度约为称为湿膜。湿膜是可见液膜，其厚度约为1m 1mm。 (1) 水汽膜的形成水汽膜的形成 在大气相对湿度小于在大气相对湿度小于100而温度又高于露点时而温度又高于露点时 ，金属表面上也会有水的凝聚。水汽膜的形成主，金属表面上也会有水的凝聚。水汽膜的形成主 要有如下三种原因。要有如下三种原因

9、。 1 毛细凝聚。毛细凝聚。 零件之间的间缝和狭缝、氧化膜和腐蚀产物以及镀层中的零件之间的间缝和狭缝、氧化膜和腐蚀产物以及镀层中的 孔隙、材料的裂缝，以及落在金属表面上的灰尘和碳粒下孔隙、材料的裂缝，以及落在金属表面上的灰尘和碳粒下 的缝隙等等，都是促使毛细凝聚的良好条件。在这些地方的缝隙等等，都是促使毛细凝聚的良好条件。在这些地方 大气腐蚀的产生和加速，很大程度上取决于毛细凝聚作用大气腐蚀的产生和加速，很大程度上取决于毛细凝聚作用 。 2 吸附凝聚。在相对湿度低于吸附凝聚。在相对湿度低于100时，未发生纯粹的物时，未发生纯粹的物 理凝聚之前，由于理凝聚之前，由于固体表面对水分子的吸附作用固体

10、表面对水分子的吸附作用也能形成也能形成 薄的水分子层。吸附的水分子层数随相对湿度的增加而增薄的水分子层。吸附的水分子层数随相对湿度的增加而增 加。吸附水分子层的厚度也与金属的性质及表面状态有关加。吸附水分子层的厚度也与金属的性质及表面状态有关 。一般为几十个分子层的厚度。一般为几十个分子层的厚度。 3 化学凝聚。当物质吸附了水分之后，即与水可以发生化化学凝聚。当物质吸附了水分之后，即与水可以发生化 学作用，这时水在这种物质上的凝聚叫化学凝聚。例如金学作用，这时水在这种物质上的凝聚叫化学凝聚。例如金 属表面上落上或生成了吸水性的化合物属表面上落上或生成了吸水性的化合物(CuSO4、ZnCl2、

11、NaCl、NH4NO3等等)。即便盐类已形成溶液，也会使水的凝。即便盐类已形成溶液，也会使水的凝 聚变得容易。因为盐溶液上的水蒸气压力低于纯水的蒸汽聚变得容易。因为盐溶液上的水蒸气压力低于纯水的蒸汽 压力。可见，当金属表面落上铵盐或钠盐压力。可见，当金属表面落上铵盐或钠盐(手汗、盐粒手汗、盐粒等等) ，就特别容易促进腐蚀。在这种情况下，水分在相对湿度，就特别容易促进腐蚀。在这种情况下，水分在相对湿度 为为7080时就会凝聚，同时又有电解质存在，所以时就会凝聚，同时又有电解质存在，所以 就会加剧腐蚀。就会加剧腐蚀。 (2) 湿膜的形成 金属暴露在室外大气或易遭到水滴飞溅的条件下，金属表面易形金属

12、暴露在室外大气或易遭到水滴飞溅的条件下，金属表面易形 成约成约1m1mm厚的可见水膜。这种情况如大气沉降物的直接厚的可见水膜。这种情况如大气沉降物的直接 降落降落(雨、雪、雾、露、融化的霜和冰等雨、雪、雾、露、融化的霜和冰等)；水分的飞溅；水分的飞溅(海水的海水的 飞沫飞沫)；周期浸润；周期浸润(海平面上工作的零件，周期地与水接触的构件海平面上工作的零件，周期地与水接触的构件 等等)；空气中水分的凝结；空气中水分的凝结(露点以下水分的凝结、水蒸气的冷凝等露点以下水分的凝结、水蒸气的冷凝等 )。例如，露天仓库、户外工作的飞机、设备、仪器、海上运输。例如，露天仓库、户外工作的飞机、设备、仪器、海上

13、运输 和水上飞机等，这些都经常会溅上水分或落上雨雪。和水上飞机等，这些都经常会溅上水分或落上雨雪。 在空气温度为在空气温度为550的范围内，当气温剧烈变化达的范围内，当气温剧烈变化达6左右左右 时，只要相对湿度达到时，只要相对湿度达到6575左右就可引起凝露现象。温左右就可引起凝露现象。温 差越大引起凝露的相对湿度也就越低。差越大引起凝露的相对湿度也就越低。 为了防止金属制品的腐蚀，现规定仓库和车间内的环境条件，在为了防止金属制品的腐蚀，现规定仓库和车间内的环境条件，在 没有恒温恒湿调节时，应保持昼夜温差小于没有恒温恒湿调节时，应保持昼夜温差小于6，相对湿度低于，相对湿度低于 70，并避免日光

14、的直接照射。这一规定即为库房要求的条件之，并避免日光的直接照射。这一规定即为库房要求的条件之 一。一。 2大气腐蚀速度与电极过程特征 腐蚀过程动力学腐蚀过程动力学(速度速度)问题是与电极问题是与电极(阴、阳极阴、阳极)的极化、传质过的极化、传质过 程及离子迁移等密切相关的。大气腐蚀速度也与大气条件下的电程及离子迁移等密切相关的。大气腐蚀速度也与大气条件下的电 极过程有关。同样可由测得液膜下的极化曲线的极化度大小来判极过程有关。同样可由测得液膜下的极化曲线的极化度大小来判 断。极化度越大，说明电极过程的阻滞作用越大，即该过程的速断。极化度越大，说明电极过程的阻滞作用越大，即该过程的速 度越小，因

15、此它就起着控制整个腐蚀过程的作用。度越小，因此它就起着控制整个腐蚀过程的作用。 大气腐蚀时，由于氧很容易到达阴极表面，故阴极过程主要依靠大气腐蚀时，由于氧很容易到达阴极表面，故阴极过程主要依靠 氧的去极化作用，即氧向阴极表面扩散，作为去极化剂在阴极进氧的去极化作用，即氧向阴极表面扩散，作为去极化剂在阴极进 行还原反应。其氧离子化的阴极过程，是按溶液中氧去极化时同行还原反应。其氧离子化的阴极过程，是按溶液中氧去极化时同 样的那些基本步骤实现的。样的那些基本步骤实现的。 O2+2H2O+4e 4OH 氧在薄层电解液下的腐蚀过程中，虽然氧的扩散速度相当快，但氧在薄层电解液下的腐蚀过程中，虽然氧的扩散

16、速度相当快，但 氧的阴极还原的总速度仍决定于氧的扩散速度。即氧的扩散速度氧的阴极还原的总速度仍决定于氧的扩散速度。即氧的扩散速度 控制着阴极上氧的去极化作用的速度，控制着整个腐蚀过程的速控制着阴极上氧的去极化作用的速度，控制着整个腐蚀过程的速 度。度。 在大气腐蚀条件下，氧通过液膜传递在大气腐蚀条件下，氧通过液膜传递(对流、扩散对流、扩散)到金属到金属 表面的速度很快，表面的速度很快，液膜越薄，氧的传递速度也越快液膜越薄，氧的传递速度也越快。这是。这是 因为液膜越薄，扩散层的厚度越薄，因而阴极上氧的去极因为液膜越薄，扩散层的厚度越薄，因而阴极上氧的去极 化作用越易进行，越易加快腐蚀的阴极过程。

17、但当液膜太化作用越易进行，越易加快腐蚀的阴极过程。但当液膜太 薄时，此时的水分不足以实现氧还原或氢放电的反应，则薄时，此时的水分不足以实现氧还原或氢放电的反应，则 阴极过程将会受到阻滞。阴极过程将会受到阻滞。 氧的平衡电位比氢更高，所以金属在有氧存在的溶液中首氧的平衡电位比氢更高，所以金属在有氧存在的溶液中首 先发生氧的去极化腐蚀。因此，金属在中性电解液中，在先发生氧的去极化腐蚀。因此，金属在中性电解液中，在 有氧存在的弱酸性电解液中以及在潮湿的大气中的腐蚀，有氧存在的弱酸性电解液中以及在潮湿的大气中的腐蚀， 都是属于氧的去极化腐蚀。都是属于氧的去极化腐蚀。 在中性或碱性液膜下：在中性或碱性液

18、膜下：O2+2H2O+4e 4OH 在酸性液膜下：在酸性液膜下： O2+4H+4e 2H2O 3大气腐蚀机理 大气腐蚀开始时受很薄而致密的氧化膜性质的影响。一旦金属处于大气腐蚀开始时受很薄而致密的氧化膜性质的影响。一旦金属处于“湿态湿态 ”，即当金属表面形成连续的电解液膜时，就开始以氧去极化为主的电化，即当金属表面形成连续的电解液膜时，就开始以氧去极化为主的电化 学腐蚀过程。在薄的锈层下氧的去极化在大气腐蚀中起着重要的作用。学腐蚀过程。在薄的锈层下氧的去极化在大气腐蚀中起着重要的作用。 金属表面形成锈层后，其腐蚀产物在一定条件下会影响大气腐蚀的电极反金属表面形成锈层后，其腐蚀产物在一定条件下会

19、影响大气腐蚀的电极反 应。应。Evans认为钢在湿润条件下，铁锈层成为强烈的阴极去极化剂，在此认为钢在湿润条件下，铁锈层成为强烈的阴极去极化剂，在此 情况下金属情况下金属Fe3O4界面上发生着阳极氧化反应：界面上发生着阳极氧化反应： Fe Fe2+2e 而而Fe3O4FeOOH界面上发生着阴极还原反应：界面上发生着阴极还原反应： 6FeOOH+2e 2Fe3O4+2H2O+2OH 当在电子导电性足够好的情况下，反应不但在锈层表面，而且还可以在越当在电子导电性足够好的情况下，反应不但在锈层表面，而且还可以在越 来越厚的锈层之孔洞壁上进行，在孔洞壁上同时发生着来越厚的锈层之孔洞壁上进行，在孔洞壁上

20、同时发生着Fe2+氧化成氧化成Fe3+的的 二次氧化反应，即二次氧化反应，即 ： Fe2+1/4O2+1/2H2O Fe3+OH 这样经过复杂的溶解和再沉积作用，形成多孔氧化膜。这样经过复杂的溶解和再沉积作用，形成多孔氧化膜。 一般说来，长期暴露在大气中的钢，随着锈层厚度的增加一般说来，长期暴露在大气中的钢，随着锈层厚度的增加 ，锈层电阻增大，氧的渗入较困难，使锈层的阴极去极化，锈层电阻增大，氧的渗入较困难，使锈层的阴极去极化 作用减弱而降低了大气腐蚀速度。此外，附着性好的锈层作用减弱而降低了大气腐蚀速度。此外，附着性好的锈层 内层，由于活性阳极面积的减小，阳极极化增大，也使腐内层，由于活性阳

21、极面积的减小，阳极极化增大，也使腐 蚀减慢。蚀减慢。 大气腐蚀机理与大气的污染物密切相关。例如，大气腐蚀机理与大气的污染物密切相关。例如，SO2能促能促 进金属的腐蚀速度。认为在吸附水膜下主要是由于增加了进金属的腐蚀速度。认为在吸附水膜下主要是由于增加了 阳极的去钝化作用。在高湿度条件下是由于水膜凝结增厚阳极的去钝化作用。在高湿度条件下是由于水膜凝结增厚 ，SO2参与了阴极的去极化作用，尤其是当参与了阴极的去极化作用，尤其是当SO20.5时，时， 此作用明显增大，因而加速腐蚀进行。虽然大气中此作用明显增大，因而加速腐蚀进行。虽然大气中SO2含含 量很低，但它在水溶液中的溶解度比氧约高量很低，但

22、它在水溶液中的溶解度比氧约高1300倍，使倍，使 溶液中溶液中SO2达到很高的浓度，对腐蚀影响很大。实际上达到很高的浓度，对腐蚀影响很大。实际上 H2SO4及及HSO3 均能在阴极上参加去极化作用，还原为 均能在阴极上参加去极化作用，还原为 S2O42 、 、S2O32 及 及S2 等。 等。 钢铁在含钢铁在含SO2的湿空气中，的湿空气中，SO2首先被吸附在表面上，首先被吸附在表面上，SO2 、O2与铁生成硫酸盐与铁生成硫酸盐(FeSO4)，这是一种吸湿性沾污物，这是一种吸湿性沾污物， 其水解形成氧化物和游离的硫酸。硫酸又加速腐蚀铁，新其水解形成氧化物和游离的硫酸。硫酸又加速腐蚀铁，新 生成的

23、硫酸亚铁再水解产生硫酸。这样，硫酸亚铁通过形生成的硫酸亚铁再水解产生硫酸。这样，硫酸亚铁通过形 成酸的过程就催化了锈蚀历程的不断进行。已经发现，每成酸的过程就催化了锈蚀历程的不断进行。已经发现，每 消耗消耗1个个SO2分子可使大约分子可使大约15150个个Fe原子被腐蚀掉。其原子被腐蚀掉。其 催化反应如下：催化反应如下： Fe+SO2+O2 FeSO4 4FeSO4+O2+6H2O 4FeOOH+4H2SO4 4H2SO4+4Fe+O2 4FeSO4+4H2O 由于硫酸亚铁不断提供酸性电解质，并能溶解铁或氧化物由于硫酸亚铁不断提供酸性电解质，并能溶解铁或氧化物 ，因此使腐蚀产物显露了小孔洞。，

24、因此使腐蚀产物显露了小孔洞。 锈层的成分和结构是很复杂的，一般分成两层，外层有疏锈层的成分和结构是很复杂的，一般分成两层，外层有疏 松易剥落的附着层，内层为结构致密、附着性好的氧化物松易剥落的附着层，内层为结构致密、附着性好的氧化物 层，它具有一定的保护性能。层，它具有一定的保护性能。 8.1.3 影响大气腐蚀的主要因素 1大气相对湿度的影响大气相对湿度的影响 空气中含有水蒸气的程度叫做湿度。水分愈多，空气愈潮空气中含有水蒸气的程度叫做湿度。水分愈多，空气愈潮 湿，湿，通常以通常以1m3空气中所含的水蒸气的克数来表示潮湿程空气中所含的水蒸气的克数来表示潮湿程 度，称为绝对湿度。度，称为绝对湿度

25、。在一定温度下空气中能包含的水蒸气在一定温度下空气中能包含的水蒸气 量不高于一定极限量不高于一定极限(不高于大气中的饱和蒸汽值不高于大气中的饱和蒸汽值)，温度愈，温度愈 高，空气中达到饱和的水蒸气量就愈多。所以高，空气中达到饱和的水蒸气量就愈多。所以习惯用在某习惯用在某 一温度下空气中水蒸气的量和饱和水蒸气量的百分比来表一温度下空气中水蒸气的量和饱和水蒸气量的百分比来表 示相对湿度示相对湿度(RH)。当空气中的水蒸气量增大到超过饱和状当空气中的水蒸气量增大到超过饱和状 态，就出现细滴状的水露。态，就出现细滴状的水露。 湿度的波动和大气尘埃中的吸湿性杂质容易引起水分冷凝湿度的波动和大气尘埃中的吸

26、湿性杂质容易引起水分冷凝 ，在含有不同数量污染物的大气中，金属都有一个临界相，在含有不同数量污染物的大气中，金属都有一个临界相 对湿度，超过这一临界值腐蚀速度就会突然猛增。在临界对湿度，超过这一临界值腐蚀速度就会突然猛增。在临界 值之前，腐蚀速度很小或几乎不腐蚀。值之前，腐蚀速度很小或几乎不腐蚀。出现临界相对湿度出现临界相对湿度 ，标志着金属表面上产生了一层吸附的电解液膜，这层液，标志着金属表面上产生了一层吸附的电解液膜，这层液 膜的存在使金属从化学腐蚀转为电化学腐蚀。膜的存在使金属从化学腐蚀转为电化学腐蚀。由于腐蚀性由于腐蚀性 质发生了突变，因而腐蚀大大增强。质发生了突变，因而腐蚀大大增强。

27、 2温度和温差的影响 空气的温度和温度差对大气腐蚀速度有一定的影响。尤其空气的温度和温度差对大气腐蚀速度有一定的影响。尤其 是温度差比温度的影响还大，因为它不但影响着水汽的凝是温度差比温度的影响还大，因为它不但影响着水汽的凝 聚，而且还影响着凝聚水膜中气体和盐类的溶解度。对于聚，而且还影响着凝聚水膜中气体和盐类的溶解度。对于 温度很高的雨季或湿热带，温度会起较大作用，一般随着温度很高的雨季或湿热带，温度会起较大作用，一般随着 温度的升高，腐蚀加快。温度的升高，腐蚀加快。 在一些大陆性气候的地区，日夜温差很大，造成相对湿度在一些大陆性气候的地区，日夜温差很大，造成相对湿度 的急剧变化，使空气中的

28、水分在金属表面或包装好的机件的急剧变化，使空气中的水分在金属表面或包装好的机件 上凝露，引起锈蚀。或由于白天供暖气而晚上停止供暖的上凝露，引起锈蚀。或由于白天供暖气而晚上停止供暖的 仓库和工厂；或在冬天将钢铁零件从室外搬到室内时，由仓库和工厂；或在冬天将钢铁零件从室外搬到室内时，由 于室内温度较高，冷的钢铁表面上就会凝结一层水珠；或于室内温度较高，冷的钢铁表面上就会凝结一层水珠；或 在潮湿的环境中用汽油洗涤金属零件时，洗后由于金属零在潮湿的环境中用汽油洗涤金属零件时，洗后由于金属零 件上的汽油迅速挥发，使零件变冷，也会凝聚出一层水膜件上的汽油迅速挥发，使零件变冷，也会凝聚出一层水膜 。这些都会

29、促使金属生锈。这里应指出的是，用暖气控制。这些都会促使金属生锈。这里应指出的是，用暖气控制 温差的工厂和仓库一定要记录供暖对相对湿度影响的数据温差的工厂和仓库一定要记录供暖对相对湿度影响的数据 ，进行数据分析，以便合理的供暖。，进行数据分析，以便合理的供暖。 3酸、碱、盐的影响 介质的酸、碱性的改变，能显著影响去极化剂介质的酸、碱性的改变，能显著影响去极化剂(如如H+)的含量及金属表的含量及金属表 面膜的稳定性，从而影响腐蚀速度的大小。对于一些两性金属如铝、面膜的稳定性，从而影响腐蚀速度的大小。对于一些两性金属如铝、 锌、铅来说，在酸和碱溶液中都不稳定，它们的氧化物在酸、碱中均锌、铅来说，在酸

30、和碱溶液中都不稳定，它们的氧化物在酸、碱中均 溶解。铁和镁由于它们的氢氧化物在碱中实际上不溶解，使金属表面溶解。铁和镁由于它们的氢氧化物在碱中实际上不溶解，使金属表面 生成保护膜，所以它们在碱性溶液中的腐蚀速度比在中性和酸性溶液生成保护膜，所以它们在碱性溶液中的腐蚀速度比在中性和酸性溶液 中要小。中要小。 加工钢铁零件的冷却液一般要呈碱性加工钢铁零件的冷却液一般要呈碱性(pH=89)，但这种碱性的冷却，但这种碱性的冷却 液用于有色金属就会发生腐蚀。液用于有色金属就会发生腐蚀。 中性盐类对金属腐蚀速度的影响取决于很多因素，其中包括腐蚀产物中性盐类对金属腐蚀速度的影响取决于很多因素，其中包括腐蚀产

31、物 的溶解度。在金属表面的阴、阳极部分如果形成不溶性的腐蚀产物，的溶解度。在金属表面的阴、阳极部分如果形成不溶性的腐蚀产物， 就会降低腐蚀速度。金属在盐溶液中的腐蚀速度还与阴离子的特性有就会降低腐蚀速度。金属在盐溶液中的腐蚀速度还与阴离子的特性有 关。特别是氯离子，因其对金属关。特别是氯离子，因其对金属Fe、Al等表面的氧化膜有破坏作用，等表面的氧化膜有破坏作用， 并能增加液膜的导电性，因此可增加腐蚀速度或产生点蚀。氯化钠的并能增加液膜的导电性，因此可增加腐蚀速度或产生点蚀。氯化钠的 吸湿性强，也会降低临界相对湿度，促使锈蚀发生。所以，一般处于吸湿性强，也会降低临界相对湿度，促使锈蚀发生。所以

32、，一般处于 海洋大气中的金属海洋大气中的金属(尤其是铝合金、镁合金尤其是铝合金、镁合金)很易产生严重的点蚀。很易产生严重的点蚀。 4腐蚀性气体的影响 工业大气中含有大量的腐蚀性气体，如工业大气中含有大量的腐蚀性气体，如SO2、H2S、NH3、Cl2、HCl等。等。 在这些污染杂质中对金属腐蚀危害最大的是在这些污染杂质中对金属腐蚀危害最大的是SO2气体。它有两个来源，气体。它有两个来源， 一是来自自然产生的一是来自自然产生的H2S的空气氧化；二是来自含硫燃料的燃烧。大气的空气氧化；二是来自含硫燃料的燃烧。大气 中中SO2含量只有含量只有10-6，但是在工业化城市中，由于第二个来源产生的，但是在工

33、业化城市中，由于第二个来源产生的SO2 量大约为量大约为1万吨万吨a200万吨万吨a。这使得每天可形成。这使得每天可形成6万吨以上的硫酸万吨以上的硫酸 。冬季由于用煤更多，。冬季由于用煤更多，SO2污染量为夏季的污染量为夏季的23倍。倍。 其他腐蚀性气体如其他腐蚀性气体如H2S、NH3、Cl2、HCl等，多半产生于化工厂周围，它等，多半产生于化工厂周围，它 们都能加速金属的腐蚀。们都能加速金属的腐蚀。 H2S气体易在干燥大气中引起铜、黄铜、银的变色，而在潮湿大气中气体易在干燥大气中引起铜、黄铜、银的变色，而在潮湿大气中 会加速铜、镍、黄铜，特别是铁和镁的腐蚀。会加速铜、镍、黄铜，特别是铁和镁的

34、腐蚀。H2S溶于水中能使水膜酸溶于水中能使水膜酸 化，并增加水膜的导电性，使腐蚀加速。化，并增加水膜的导电性，使腐蚀加速。 NH3极易溶入水膜，增加水膜的极易溶入水膜，增加水膜的pH值，这对钢铁有缓蚀作用，可是对值，这对钢铁有缓蚀作用，可是对 有色金属不利，尤其对铜影响很大。对锌、镉也有强烈的腐蚀作用。因有色金属不利，尤其对铜影响很大。对锌、镉也有强烈的腐蚀作用。因 为为NH3能与这些金属生成可溶性的络合物，促进阳极去极化作用。能与这些金属生成可溶性的络合物，促进阳极去极化作用。 HCl也是一种腐蚀性很强的气体，溶于水膜中生成盐酸，对金属的腐也是一种腐蚀性很强的气体，溶于水膜中生成盐酸，对金属

35、的腐 蚀破坏甚大。蚀破坏甚大。 5固体颗粒、表面状态等因素的影响 空气中含有大量的固体颗粒，其中有煤烟、灰尘等碳和碳空气中含有大量的固体颗粒，其中有煤烟、灰尘等碳和碳 的化合物，金属氧化物、砂土、氯化钠、硫酸铵及其他盐的化合物，金属氧化物、砂土、氯化钠、硫酸铵及其他盐 类等，这些固体颗粒落在金属表面上会使金属生锈。特别类等，这些固体颗粒落在金属表面上会使金属生锈。特别 是在空气中各种灰尘和二氧化硫、水分共同作用时，腐蚀是在空气中各种灰尘和二氧化硫、水分共同作用时，腐蚀 会大大加剧。尤其那些疏松颗粒会大大加剧。尤其那些疏松颗粒(如活性炭如活性炭)，由于吸附了，由于吸附了 SO2就会大大加速腐蚀的

36、进行。在固体颗粒下的金属表面就会大大加速腐蚀的进行。在固体颗粒下的金属表面 常发生缝隙腐蚀或点蚀。常发生缝隙腐蚀或点蚀。 一些本身虽不具有腐蚀性的固体颗粒，有的具有吸附腐一些本身虽不具有腐蚀性的固体颗粒，有的具有吸附腐 蚀性气体的作用，间接地加速腐蚀。有些固体颗粒虽不具蚀性气体的作用，间接地加速腐蚀。有些固体颗粒虽不具 有腐蚀性，也不具有吸附性，但由于其造成毛细凝聚缝隙有腐蚀性，也不具有吸附性，但由于其造成毛细凝聚缝隙 ，促使金属表面形成电解液薄膜，形成充气不匀电池，从，促使金属表面形成电解液薄膜，形成充气不匀电池，从 而导致缝隙腐蚀。而导致缝隙腐蚀。 8.1.4 防止大气腐蚀的措施 1提高材

37、料的耐蚀性提高材料的耐蚀性 通过合金化在普通碳钢的基础上加入某些适量的通过合金化在普通碳钢的基础上加入某些适量的 合金元素，可以改变锈层的结构，生成一层具有合金元素，可以改变锈层的结构，生成一层具有 保护性的锈层，可大大改善钢的耐大气腐蚀性能保护性的锈层，可大大改善钢的耐大气腐蚀性能 。例如钢中加入。例如钢中加入Cu、P、Cr、Ni等，尤其是等，尤其是Cu、P 元素加入后效果比较显著。元素加入后效果比较显著。 2采用有机、无机涂层和金属镀层采用有机、无机涂层和金属镀层 对长期暴露在空气中的金属材料可用有机、无机对长期暴露在空气中的金属材料可用有机、无机 涂料或金属镀层来保护。在油漆涂料中加有钝

38、化涂料或金属镀层来保护。在油漆涂料中加有钝化 剂剂(如铬酸盐如铬酸盐)或锌粉或锌粉(起电化学保护作用起电化学保护作用)可起到可起到 很好的防锈效果。很好的防锈效果。 3暂时性防护层和缓蚀剂暂时性防护层和缓蚀剂 暂时性防护涂层包括各种防锈油，防锈脂、可剥性塑料等暂时性防护涂层包括各种防锈油，防锈脂、可剥性塑料等 。防锈油脂中除了含有机油、凡士林等基础油脂外，还含。防锈油脂中除了含有机油、凡士林等基础油脂外，还含 有油溶性缓蚀剂，如石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、十二有油溶性缓蚀剂，如石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、十二 烯基丁二酸、羊毛脂及其衍生物等。烯基丁二酸、羊毛脂及其衍生物等。 气相缓蚀剂，如亚硝

39、酸二环己胺、碳酸环己胺等，适于保气相缓蚀剂，如亚硝酸二环己胺、碳酸环己胺等，适于保 护钢铁和铝制品，苯并三氮唑及其衍生物适于铜及铜合金护钢铁和铝制品，苯并三氮唑及其衍生物适于铜及铜合金 。气相缓蚀剂易挥发，可充满包装容器。使用方法分为气。气相缓蚀剂易挥发，可充满包装容器。使用方法分为气 相纸法、粉末或片剂法等。相纸法、粉末或片剂法等。 防锈水，如防锈水，如220的的NaNO2水溶液，可用于黑色金水溶液，可用于黑色金 属零件属零件(如轴承如轴承)的工序间防锈。的工序间防锈。 4控制环境控制环境 主要是控制密封金属容器或非金属容器内的相对湿度和充主要是控制密封金属容器或非金属容器内的相对湿度和充

40、以惰性氮气或抽去空气，以使制件与外围介质隔离。从而以惰性氮气或抽去空气，以使制件与外围介质隔离。从而 避免锈蚀，并使非金属件防霉、防老化。其方法有充氮封避免锈蚀，并使非金属件防霉、防老化。其方法有充氮封 存法、吸氧剂法和干燥空气封存法等。存法、吸氧剂法和干燥空气封存法等。 8.2 海水腐蚀 8.2.1 海水腐蚀的特征海水腐蚀的特征 海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质，盐分总量大约为海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质，盐分总量大约为3.5 3.7，世界各地公海海域的海水含盐分量变化不大。盐分中，世界各地公海海域的海水含盐分量变化不大。盐分中 主要是主要是NaCl，占总盐度的，占总盐度的77.8，

41、其次是，其次是MgCl2，再次是，再次是Mg、Ca 、K的硫酸盐和少量的的硫酸盐和少量的CaCO3、MgBr2。表。表8-5列出了海水中主要列出了海水中主要 盐类的含量。人们常以盐类的含量。人们常以3或或3.5NaCl溶液近似地代替海水。由溶液近似地代替海水。由 于海水中含有这样多的盐分，因此海水的电导率很高，海水的平于海水中含有这样多的盐分，因此海水的电导率很高，海水的平 均电导率大约为均电导率大约为410-2Scm 1，其电导率远远超过河水 ，其电导率远远超过河水(210 4Scm1)和雨水 和雨水(110 5Scm1)。 。 海水中的氧和海水中的氧和Cl-含量是影响海水腐蚀的主含量是影响

42、海水腐蚀的主 要因素。在海面正常情况下，海水表面层要因素。在海面正常情况下，海水表面层 被空气饱和，被空气饱和，氧的溶量随水温大体在氧的溶量随水温大体在5 10ppm范围内变化范围内变化。海水中。海水中Cl-含量约占总含量约占总 离子数的离子数的55，海水腐蚀的特点与，海水腐蚀的特点与C1-也密也密 切相关。切相关。Cl-可增加腐蚀活性，破坏金属表可增加腐蚀活性，破坏金属表 面的钝化膜。面的钝化膜。 海水是含有一定盐分的电解质溶液，使金海水是含有一定盐分的电解质溶液，使金 属发生电化学腐蚀。可是，实际情况较复属发生电化学腐蚀。可是，实际情况较复 杂。海水的杂。海水的pH值通常在值通常在8.18

43、.3之间，但之间，但 随海水深度或厌氧性细菌的繁殖有所变化随海水深度或厌氧性细菌的繁殖有所变化 。海水还受潮汐、波浪运动和浪花飞溅、。海水还受潮汐、波浪运动和浪花飞溅、 海洋生物及夹带泥沙等的影响。海洋生物及夹带泥沙等的影响。 海水腐蚀的电化学过程具有如下基本特征。海水腐蚀的电化学过程具有如下基本特征。 （1） 海水腐蚀是氧去极化过程。海水腐蚀是氧去极化过程。多数金属受氧的去极化阴极过程所控多数金属受氧的去极化阴极过程所控 制。过程的快慢取决于氧的扩散的快慢。负电性很强的金属，如镁及其制。过程的快慢取决于氧的扩散的快慢。负电性很强的金属，如镁及其 合金，腐蚀时阴极才发生氢的去极化作用。在含有大

44、量合金，腐蚀时阴极才发生氢的去极化作用。在含有大量H2S的缺氧海水的缺氧海水 中，也可能发生硫化氢的阴极去极化作用，中，也可能发生硫化氢的阴极去极化作用，Cu、Ni是易受硫化氢腐蚀的是易受硫化氢腐蚀的 金属。此外，一些高价的重金属离子金属。此外，一些高价的重金属离子(Fe3+、Cu2+)可加速阴极反应，易在可加速阴极反应，易在 金属表面析出，增加阴极面积，使腐蚀加快。金属表面析出，增加阴极面积，使腐蚀加快。 （2） 海水中含有大量的海水中含有大量的Cl 离子，对于大多数金属 离子，对于大多数金属(如铁、钢、锌、铜如铁、钢、锌、铜 等等)，其阳极阻滞程度是很小的。，其阳极阻滞程度是很小的。在海水

45、中用提高阳极阻滞的方法来防止在海水中用提高阳极阻滞的方法来防止 铁基合金腐蚀作用是有限的。由于铁基合金腐蚀作用是有限的。由于Cl 离子的存在，使钝化膜易遭破坏， 离子的存在，使钝化膜易遭破坏， 易产生孔蚀，即使是不锈钢也可发生局部腐蚀。只有少数易钝化金属，易产生孔蚀，即使是不锈钢也可发生局部腐蚀。只有少数易钝化金属， 如钛、锆、铌、钽等，才能在海水中保持钝态。因而有较强的耐海水腐如钛、锆、铌、钽等，才能在海水中保持钝态。因而有较强的耐海水腐 蚀性能。蚀性能。 （3） 海水的电导率很大，电阻性阻滞很小，在金属表面形成的微电池海水的电导率很大，电阻性阻滞很小，在金属表面形成的微电池 和宏观电池都有

46、较大的活性。和宏观电池都有较大的活性。在海水中异种金属的接触能造成显著的电在海水中异种金属的接触能造成显著的电 偶腐蚀，且作用强烈，影响范围较远。偶腐蚀，且作用强烈，影响范围较远。 （4） 海水中除发生均匀腐蚀外，还易发生局部腐蚀，由于钝化膜的破海水中除发生均匀腐蚀外，还易发生局部腐蚀，由于钝化膜的破 坏，最易发生孔蚀和缝隙腐蚀。坏，最易发生孔蚀和缝隙腐蚀。且在高流速的情况下，还易产生空蚀和且在高流速的情况下，还易产生空蚀和 冲击腐蚀。冲击腐蚀。 8.2.2 影响海水腐蚀的因素 1. 盐度盐度 盐度是指盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。氯克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。氯

47、度是表示度是表示100克海水中所含氯离子克数，以百分数为单位克海水中所含氯离子克数，以百分数为单位 。通常先测定氯度。通常先测定氯度(Cl)再推算到盐度再推算到盐度(S)，两者有如下，两者有如下 关系式：关系式： S=1.80655Cl 海水的总盐度随地区而变化，一般在相通的海洋中盐度相海水的总盐度随地区而变化，一般在相通的海洋中盐度相 差不大，但在某些海区和隔离性的内海中，盐度有较大的差不大，但在某些海区和隔离性的内海中，盐度有较大的 变化。海水的盐度波动直接影响到海水的比电导，这是影变化。海水的盐度波动直接影响到海水的比电导，这是影 响金属腐蚀速度的因素之一。响金属腐蚀速度的因素之一。 海

48、水中以海水中以NaCl为主的盐类，其浓度对钢来讲，刚好接近于为主的盐类，其浓度对钢来讲，刚好接近于 最大腐蚀速度的浓度范围。海水又含大量的最大腐蚀速度的浓度范围。海水又含大量的Cl 离子，破 离子，破 坏金属钝化。因此，钢在海水中易遭腐蚀。坏金属钝化。因此，钢在海水中易遭腐蚀。 2含氧量含氧量 海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐 蚀过程。海水中溶解氧的多少，是影响海蚀过程。海水中溶解氧的多少，是影响海 水腐蚀的重要因素。海水中含氧量可达水腐蚀的重要因素。海水中含氧量可达 1210-6，海水表面因与大气接触，又有，海水表面因与大气接触，又有 波浪运动，所以含

49、氧量较大。盐度的增加波浪运动，所以含氧量较大。盐度的增加 和温度的升高，会使溶解氧量降低。随海和温度的升高，会使溶解氧量降低。随海 水深度的增加，含氧量减少，但深度再增水深度的增加，含氧量减少，但深度再增 加则溶解氧量反而增多，这可能与绿色植加则溶解氧量反而增多，这可能与绿色植 物的光合作用有关。物的光合作用有关。 3温度温度 不同的海域，温度不同。例如，北冰洋海不同的海域，温度不同。例如，北冰洋海 水温度为水温度为24，热带海洋可达，热带海洋可达29， 温热带海水温度随深度而变化。深度增加温热带海水温度随深度而变化。深度增加 温度下降。温度的提高会加快腐蚀速度。温度下降。温度的提高会加快腐蚀

50、速度。 如铁、铜及其合金通常在炎热的环境或季如铁、铜及其合金通常在炎热的环境或季 节里海水腐蚀速度增大。节里海水腐蚀速度增大。 4构筑物所处位置 图8-17示出了普通碳钢桩在海水中不同 部位的腐蚀情况。处于干、湿交替区的 飞溅带，氧供应充足，腐蚀最为严重。 高潮位处因涨潮时受高含氧量海水的飞 溅，腐蚀也较严重。高潮位与低潮位之 间，由于氧浓差电池而受到保护。平静 海水处(全浸 图817 普通碳钢在海水中的腐蚀 带)的腐蚀受氧的扩散控制，腐蚀随温 度变化，浅水区腐蚀较严重，阴极区易 形成石灰质水垢，生物因素影响大。随 深度增加腐蚀减弱，不易生成水垢保护 层。污泥区有微生物腐蚀产物(硫化物) ，泥

51、浆一般有腐蚀性，有可能形成泥浆 海水间腐蚀电池，但污泥中溶氧量大大 减少，又因腐蚀产物不能迁移，使腐蚀 减小。 5流速流速 在平静海水中流速极低、均匀，氧的扩散速度慢，腐蚀速在平静海水中流速极低、均匀，氧的扩散速度慢，腐蚀速 度较低。当流速增大时，因氧扩散加快，使腐蚀加速。对度较低。当流速增大时，因氧扩散加快，使腐蚀加速。对 一些在海水中易钝化的金属一些在海水中易钝化的金属(如钛、镍合金和高铬不锈钢如钛、镍合金和高铬不锈钢) ，有一定流速反而能促进钝化和耐蚀，但很大的流速，因，有一定流速反而能促进钝化和耐蚀，但很大的流速，因 受介质的冲击、摩擦等机械作用影响，会出现冲击腐蚀或受介质的冲击、摩擦

52、等机械作用影响，会出现冲击腐蚀或 空蚀。空蚀。 6海洋生物海洋生物 生物因素对腐蚀影响很复杂，在大多数情况下是加大腐蚀生物因素对腐蚀影响很复杂，在大多数情况下是加大腐蚀 的，尤其是局部腐蚀。海洋中叶绿素植物，可使海水的含的，尤其是局部腐蚀。海洋中叶绿素植物，可使海水的含 氧量增加，是加大腐蚀的。海生物放出的氧量增加，是加大腐蚀的。海生物放出的CO2，使周围海，使周围海 水呈酸性。海生物死亡、腐烂可产生酸性物质和水呈酸性。海生物死亡、腐烂可产生酸性物质和H2S，因，因 而可使腐蚀加速。而可使腐蚀加速。 此外，有些海生物会破坏金属表面的油漆或金属镀层，因此外，有些海生物会破坏金属表面的油漆或金属镀

53、层，因 而也会加速腐蚀。甚至由于海生物在金属表面的堆积，可而也会加速腐蚀。甚至由于海生物在金属表面的堆积，可 形成缝隙而引起缝隙腐蚀。形成缝隙而引起缝隙腐蚀。 8.2.3 防止海水腐蚀的措施 1合理选材合理选材 钛合金和镍铬钼合金的耐蚀性最好，铸铁和碳钢较差，铜基合金钛合金和镍铬钼合金的耐蚀性最好，铸铁和碳钢较差，铜基合金 如铝青铜、铜镍合金也较耐蚀。不锈钢虽耐均匀腐蚀，但易产生如铝青铜、铜镍合金也较耐蚀。不锈钢虽耐均匀腐蚀，但易产生 点腐蚀。点腐蚀。 2电化学保护电化学保护 阴极保护是防止海水腐蚀常用的方法之一，但只是在全浸区才有阴极保护是防止海水腐蚀常用的方法之一，但只是在全浸区才有 效。

54、可在船底或海水中金属结构上装置牺牲阳极，也可采用外加效。可在船底或海水中金属结构上装置牺牲阳极，也可采用外加 电流的阴极保护法。电流的阴极保护法。 3涂层保护涂层保护 防止海水腐蚀最普通的方法是采用油膝层，或采用防止生物沾污防止海水腐蚀最普通的方法是采用油膝层，或采用防止生物沾污 的防污涂层。这种防污涂层是一种含有的防污涂层。这种防污涂层是一种含有Cu2O、HgO、有机锡及有、有机锡及有 机铅等毒性物质的涂料。涂在金属表面后在海水中能溶解扩散，机铅等毒性物质的涂料。涂在金属表面后在海水中能溶解扩散， 以散发毒性来抵抗并杀死停留在金属表面上的海洋生物，这样可以散发毒性来抵抗并杀死停留在金属表面上

55、的海洋生物，这样可 减少或防止因海洋生物造成的缝隙腐蚀。减少或防止因海洋生物造成的缝隙腐蚀。 8.3 土壤腐蚀 大量的金属管道大量的金属管道(油、气、水管线油、气、水管线)、通讯电、通讯电 缆、地基钢桩、高压输电线及电视塔等金缆、地基钢桩、高压输电线及电视塔等金 属基座，埋设在地下，由于土壤腐蚀造成属基座，埋设在地下，由于土壤腐蚀造成 管道穿孔损坏，引起油、气、水的渗漏或管道穿孔损坏，引起油、气、水的渗漏或 使电讯设备发生故障，甚至造成火灾、爆使电讯设备发生故障，甚至造成火灾、爆 炸事故。这些地下设备往往难于检修，给炸事故。这些地下设备往往难于检修，给 生产带来很大的损失和危害。随着工业现生产

56、带来很大的损失和危害。随着工业现 代化，尤其是石油工业的发展，土壤腐蚀代化，尤其是石油工业的发展，土壤腐蚀 和保护问题愈显重要。和保护问题愈显重要。 土壤腐蚀是一种电化学腐蚀，土壤中含有水分、盐类和氧土壤腐蚀是一种电化学腐蚀，土壤中含有水分、盐类和氧 。大多数土壤是中性的，但有些是碱性的砂质粘土和盐碱。大多数土壤是中性的，但有些是碱性的砂质粘土和盐碱 土，土，pH值为值为7.59.5。也有的土壤是酸性腐殖土和沼泽土。也有的土壤是酸性腐殖土和沼泽土 ，pH值为值为36。土壤含有固体颗粒砂子、灰泥渣和植物。土壤含有固体颗粒砂子、灰泥渣和植物 腐烂后的腐殖土。土壤是无机和有机胶质混合颗粒的集合腐烂后

57、的腐殖土。土壤是无机和有机胶质混合颗粒的集合 ，是由土粒、水、空气所组成，是一复杂的多相结构。土，是由土粒、水、空气所组成，是一复杂的多相结构。土 壤颗粒间形成大量毛细管微孔或孔隙，孔隙中充满空气和壤颗粒间形成大量毛细管微孔或孔隙，孔隙中充满空气和 水，常形成胶体体系，是一种离子导体。溶解有盐类和其水，常形成胶体体系，是一种离子导体。溶解有盐类和其 他物质的土壤水则是电解质溶液，土壤的导电性与土壤的他物质的土壤水则是电解质溶液，土壤的导电性与土壤的 干湿程度及含盐量有关。土壤的性质和结构是不均匀的、干湿程度及含盐量有关。土壤的性质和结构是不均匀的、 多变的，土壤的固体部分对埋设在土壤中的金属表面来说多变的，土壤的固体部分对埋设在土壤中的金属表面来说 ，是固定不动的，而土壤中的气、液相则可作有限运动。，是固定不动的，而土壤中的气、液相则可作有限运动。 土壤的这些物理化学性质，尤其是电化学特性直接影响着土壤的这些物理化学性质，尤其是电化学特性直接影响着 土壤腐蚀过程的特点。土壤组成和性质的复杂多变性，使土壤腐蚀过程的特点。土壤组成和性质的复杂多变性，使 不同的土壤腐蚀性相差很大。不同的土壤腐蚀性相差很大。