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四、钢铁的腐蚀机理：

钢铁的腐蚀是由于其化学和电化学反应，由表及里，使钢铁受到破坏，丧失其原有 性能的结果,钢铁存在着一种内在的自发倾向，即由金属向其更稳定的自然状态转化， 就是钢铁的自然腐蚀的趋势。 在自然界中， 由于腐蚀介质不同， 钢铁的腐蚀有各种各样， 可以分为：大气腐蚀、水及海水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 钢铁由铁素体和微量渗碳体组成，在含有电解质的水中时，将发生如下电化学反应： 阳极反应：Fe → Fe2+ + 2e 阴极反应：2H+ + 2e → H2↑ 或 在溶液中： Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 在水与氧作用下，Fe(OH)2 生成水合氧化铁，即铁锈。 2 Fe(OH)2+ H2O +
1 O2 → Fe2O3·x H2O 2

H2O + O2 + 4e → 4OH-

在电化学反应中，被腐蚀的是阳极。 1、铁锈的组成: 从化学成分上看，铁锈从里到外是由:FeO﹒nH2O；Fe2O3﹒nH2O；Fe3O4﹒nH2O 三层组 成， 铁锈也可视作铁在氧化还原成原始矿石的过程， 因此和天然铁矿石一样是由不同晶 形（α 、β 、γ 、δ ）的 FeOOH、Fe3O4 和一些非晶形物质组成，从结构上看，锈层是一 个疏松多孔的含水固体，从组成上看，是较稳定的铁化合物如 Fe3O4、 、Fe2O3、α -FeOOH 及较活泼的铁化合物如γ -FeOOH、Fe（OH）2、 、Fe（OH）3、的混合体，新生锈主要是γ -FeOOH，老锈主要是 Fe3O4。 钢铁的腐蚀过程为： O2 →（重排） α —FeOOH Fe3O4、 Fe → FeO→ Fe（OH）2 → Fe（OH）3→γ -FeOOH

→（Fe（OH）2） Fe2O3

→（脱水）

     由于铁锈疏松多孔，在锈层中往往含有大量的水分，导致金属继续腐蚀，钢铁表面 的初生锈和钢铁底材附着较牢，随着锈蚀的进行，原来的初生锈逐渐老化并被挤到锈层 表面，所以钢铁外表铁锈又可分为两层，外层是松锈（浮锈） ，它和钢铁附着不牢；内 层是牢锈，它和钢铁底材附着牢固。 2、钢铁除锈困难: 钢铁防锈内层锈要彻底去除，非常困难，只要在钢铁表面留有余锈，锈核就可使钢铁 底材继续生锈，即使除锈非常干净，新金属表面积加大，吸收水量增多，受环境腐蚀介质 影响就大，造成锈蚀的可能性就大。根据以上情况，采取常规的防锈涂料进行金属保护，效果不会理想。 目前用普通涂料防锈，半年到一年就出现漆膜开裂脱落，漆膜锈迹斑斑，根本起不到 防锈作用。用涂料防腐防锈，关键是使金属表面上不再存在继续生锈的条件，在防锈漆中 应大力使用带锈涂料，它是一种可直接涂刷于残余锈层钢铁表面的新型涂料。 3、渗透性带锈涂料: 渗透性带锈涂料起源于欧美 ，它是利用漆料、助剂对铁锈的湿润、渗透作用， 把铁锈分离并被包围在漆料中， 同时借助特殊助剂起防锈作用， 阻止锈蚀的进一步发展。