缝隙腐蚀：原理、影响因素及防护措施

（1）特点 缝隙腐蚀发生在金属表面的缝隙处：两块金属表面之间或一块非金属和一块金属表面之间在联接处的缝隙处，或在金属表面上某一固体物质颗粒下面的缝隙处。

缝隙腐蚀的原理是“浓差电池”的电化学反应。

阴极反应：

如图8-3所示，在缝隙内，水中所溶解的氧由于均匀腐蚀消耗得很快，但是氧的补充则由于需要扩散而进行得很慢。而在缝隙外却有充分的氧，致使阴极反应得以持续进行。因此，缝隙区就成为阳极，并按下面反应式发生腐蚀阳极反应：

因而在缝隙与相邻的较突出的部位之间形成了氧浓差电池。如果水溶液中含有Cl^-（例如海水），则缝隙中的Fe²⁺将通过静电作用而吸引缝隙外面的Cl^-。

除碱金属盐之外，大多数金属的氯化物和硫酸盐在水中将发生水解，从而使金属正离子（M⁺）转变为不溶解的氢氧化物：

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图8-3 铁在水溶液中的缝隙腐蚀

铁的氢氧化物即铁锈。同时，水解反应显然对缝隙区的阳极反应有加速作用，其中阴离子（Cl^-）对铁锈的生成率和腐蚀速率都有催化效果。

（2）影响因素

1）液面影响缝隙腐蚀有两种常见情况：

①溅着区腐蚀是与金属接触的液面起伏或液体摇晃的情况下，金属受到断续的浸湿，这些浸湿区称为溅着区，在此浓差电池起作用而导致腐蚀。

②水线腐蚀往往发生于金属与所浸液体的接触边缘，该处液体由于表面张力的作用而引起液面弯曲，在弯曲尖端处与正常液面间产生浓差电池而引起的特殊缝隙腐蚀。

2）固体沉积物是液气管道和容器壁上的污垢，污垢沉积于器壁，使器壁积垢处成为“浓差电池”的阳极而导致电化学腐蚀。在固态沉积物底下，有时在钢材轧制铁鳞裂纹内（缝隙）外的通气差异（当用这样材料作为锅炉和热交换器零件时）产生了缝隙腐蚀。