【文章內(nèi)容簡介】 義 金屬材料的腐蝕現(xiàn)象都是在外界腐蝕介質(zhì)的存在下而發(fā)生的。因此，金屬材料與外界腐蝕介質(zhì)發(fā)生作用（化學(xué)的或電化學(xué)的作用）而破壞的現(xiàn)象稱為金屬腐蝕。金屬腐蝕都是從與介質(zhì)相接觸的表面開始，再向金屬內(nèi)部或表面其他部分?jǐn)U展。發(fā)生腐蝕后，金屬不再作為元素，而是變成了某種化合物，從而失去了作為為金屬材料的寶貴性能。 金屬腐蝕是一種化學(xué)性損壞，單純的機械作用造成金屬的物理性破壞，不能叫作金屬腐蝕。但是，有時腐蝕介質(zhì)與機械因素會同時作用，兩者可以互相促進(jìn)，加速金屬的破壞，例如，金屬零件在交變應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生疲勞損壞（稱為腐蝕疲勞）時，其疲勞強度 比在空氣中的疲勞強度低得多。 表征金屬材料對某種腐蝕介質(zhì)的抵抗能力通常用金屬材料的耐蝕性來表示，金屬材料的耐蝕性并非恒定的指標(biāo)，而是隨金屬材料和腐蝕介質(zhì)的種類及其他條件（如溫度、濕度、應(yīng)力、表面狀態(tài)等）不同而異。一種金屬在某種腐蝕介質(zhì)中不發(fā)生腐蝕，稱其耐蝕；對于即使存在發(fā)生腐蝕的可能性，但腐蝕速度極其緩慢的材料，也可看作是耐蝕的。2．3．2．金屬腐蝕的分類 按照腐蝕作用發(fā)生的機理，金屬腐蝕可以分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕兩類。 化學(xué)腐蝕是金屬與腐蝕介質(zhì)直接進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，是沒有電流產(chǎn)生的腐蝕過程。如果從腐蝕過程進(jìn)行時的條件來考慮，化學(xué)腐蝕是在非電介質(zhì)溶液或干燥氣體作用下金屬發(fā)生的腐蝕。電化學(xué)腐蝕是金屬與電解液發(fā)生作用所產(chǎn)生的腐蝕。其特征是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生，在金屬表面上有隔離的陽極區(qū)和陰極區(qū)，被腐蝕的是陽極區(qū)。電化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象與原電池作用相似。在電化學(xué)中，通常規(guī)定發(fā)生氧化反應(yīng)的電極稱為陽極；發(fā)生還原反應(yīng)的電極稱為陰極。因此，在原電池中電位較高的正極是陰極，電位較低的負(fù)極是陽極。 根據(jù)組成腐蝕電池的電極尺寸大小及陰、陽極區(qū)分布隨時間的穩(wěn)定性，并考慮到促使形成腐蝕電池的影響因素和腐蝕破壞的特征，一般可將腐蝕電池分為宏觀腐蝕電池和微觀腐蝕電池兩大類。（1）、宏觀腐蝕電池。通常是指由肉眼可見的電極所構(gòu)成的腐蝕電池，電池的陰極區(qū)和陽極區(qū)往往保持長時間的穩(wěn)定，因而導(dǎo)致明顯的局部腐蝕。宏觀腐蝕電池有以下幾種。l 異種金屬接觸電池。即不同金屬在同一電解液中相接觸構(gòu)成的腐蝕電池。l 濃差電池。即同一種金屬浸入不同濃度的電解液中形成的腐蝕電池。金屬的電極電位與金屬離子的濃度有關(guān)，當(dāng)金屬與含有不同濃度的該金屬離子的溶液接觸時，濃度稀處，金屬電位較負(fù)；濃度高處，金屬電位較正，從而稀處金屬離子濃差腐蝕電池。l 溫差腐蝕電池。金屬浸入電解質(zhì)溶液中各部分由于溫度不同而具有不同的電位，因而稀處腐蝕電池。（2）、微觀腐蝕電池。由于金屬表面存在電化學(xué)不均勻性，使金屬表面出現(xiàn)許多微小的電極，從而構(gòu)成各種各樣的微小的腐蝕電池，簡稱微電池。l 金屬表面化學(xué)成分的不均勻性引起的微電池。金屬表面的雜質(zhì)以微電極的形式與基體金屬構(gòu)成的許多短路的微電池。l 金屬組織不均勻性構(gòu)成的微電池。金屬晶界的電位通常比晶粒內(nèi)部的電位低，成為微電池的陽極，腐蝕首先從晶界開始。l 金屬物理狀態(tài)不均勻性引起的微電池。金屬各部分變形不均勻，或應(yīng)力不均勻，都可引起局部微電池。通常變形較大或受應(yīng)力較大部分為陽極。l 金屬表面膜不完整引起的微電池。金屬表面鈍化膜或其他具有電子導(dǎo)電性的膜或涂層，由于存在孔隙或破損，該處的基體金屬通常比表面膜的電位負(fù)，形成膜－孔電池。2．3．3．金屬腐蝕的破壞形式金屬腐蝕的破壞形式有全面腐蝕及局部腐蝕兩種類型。如果腐蝕分布在金屬整個表面上，則稱為全面腐蝕，全面腐蝕可以是均勻的或是不均勻的。如果腐蝕是集中在某一定區(qū)域而表面上的其它部分卻幾乎未遭受腐蝕，則稱為局部腐蝕。局部腐蝕又可分為斑狀腐蝕、陷坑腐蝕、點腐蝕、晶間腐蝕、穿晶腐蝕和表面下腐蝕、選擇腐蝕等。金屬究竟發(fā)生哪種類型的腐蝕，決定于金屬與環(huán)境的各種因素的綜合作用。全面腐蝕對金屬構(gòu)件本身破壞程度較小，但對具有表面裝飾性的金屬和金屬鍍層，或是在利用金屬表面性質(zhì)的情況下，這種腐蝕是最應(yīng)避免的。局部腐蝕比全面腐蝕危害更大，因為往往在損失的金屬量不大的情況下造成非常嚴(yán)重的機械性能的損壞，而且具有較大的隱蔽性。2．3．4． 金屬腐蝕對電子設(shè)備的危害性金屬腐蝕的發(fā)生，必然影響到金屬零部件、元器件的電性能，機械性能和防護性能，造成各種開關(guān)及接觸件的接觸不良，機械傳動系統(tǒng)的精度降低；固定件的強度減弱；電磁元器件的參數(shù)改變等不良后果，同時，腐蝕產(chǎn)物還有可能造成電氣上的短路、絕緣材料漏電而降低介質(zhì)的電性能等，嚴(yán)重地影響了電子設(shè)備的性能參數(shù)，降低使用壽命，甚至使設(shè)備損壞。此外金屬腐蝕還使得設(shè)備的維修、零件更換的次數(shù)增加，以及為采取防腐蝕措施而增加生產(chǎn)工序等間接損失。實踐證明，在熱帶、海洋、化工、工業(yè)氣體等腐蝕性強的環(huán)境中，電子設(shè)備中的金屬腐蝕極為嚴(yán)重。因此，做好防腐設(shè)計是保證電子設(shè)備具有高度可靠性的重要環(huán)節(jié)。2．4 金屬的防腐蝕設(shè)計電子產(chǎn)品的防腐蝕設(shè)計主要是選用耐腐蝕材料、選擇合適的防腐蝕覆蓋層以及進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2．4．1． 選擇耐蝕材料1．選材應(yīng)遵循的原則根據(jù)設(shè)備的使用條件，選擇具有耐蝕性能的金屬材料對提高設(shè)備的抗蝕性能很有成效，但由于材料的使用還涉及到設(shè)備性能或零部件的功能所要求的物理、化學(xué)、機械、電氣特性，以及其加工性能和經(jīng)濟性等，因此必須綜合考慮。僅從防腐蝕角度出發(fā)，選材應(yīng)遵循下列原則：（1）環(huán)境因素和腐蝕介質(zhì)是選材必須明確的條件。金屬的耐蝕性能與所接觸的介質(zhì)有密切關(guān)系。選材時要知道腐蝕介質(zhì)的種類、腐蝕強度、PH值以及影響腐蝕性的諸如環(huán)境溫度、濕度變化等各種因素，以此作為選材的主要依據(jù)。（2）根據(jù)對保護程度的要求選材。對于那些一旦發(fā)生腐蝕則會帶來嚴(yán)重后果、可靠性要求很高且不易維修更換的關(guān)鍵零部件，應(yīng)選用高耐蝕性材料；而對于非關(guān)鍵零部件則可采用耐蝕性較低的材料，并輔以其它防腐措施，以獲得較好的經(jīng)濟效果。（3）選材時應(yīng)考慮與之相應(yīng)的防腐措施，一種金屬材料加上適當(dāng)?shù)姆栏胧┛梢越M成良好的耐蝕體系。（4）應(yīng)注意材料的兼容性。不同金屬相互接觸有可能形成電偶腐蝕。（5）應(yīng)考慮材料的加工性能、焊接性能，要注意其加工后是否會降低抗腐蝕性能。（6）在某些場合可考慮用非金屬代替金屬材料，如塑料、橡膠、陶瓷、玻璃等，只要使用得當(dāng)，都可成為設(shè)備的防腐材料。目前，在電子設(shè)備中廣泛利用工程塑料制造機箱、面板、旋鈕、支架、手柄等一般構(gòu)件和齒輪、鏈輪、蝸輪、蝸桿等耐磨傳動件。2．大氣環(huán)境中的選材在一般的大氣環(huán)境中，作為電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料通常以鋼鐵（鑄鐵、普通碳鋼、低合金鋼）、鋁合金為主，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚硪栽鰪娖淠臀g能力。常用金屬材料的防蝕處理有以下幾種：l 鑄鐵、