化学腐蚀

化学腐蚀(nonelectrochemicalcorrosion)

又称非电化学腐蚀，材料与环境介质通过非电极反应作用引起的金属腐蚀。典型的化学腐蚀有：(1)金属在高温气体环境中的腐蚀。如钢铁材料的轧制氧化，钢在热处理过程中的脱碳，在高温高压氢环境中的氢蚀，在高温含硫介质中的硫化。(2)金属在非电解质溶液(汽油，苯，醇，润滑油等)中的腐蚀。如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中，镁和钛在甲醇中，金属钠在氯化氢气体中的腐蚀。

化学腐蚀的主要特征是：(1)环境介质是不电离、不导电的干燥气体或非电解质溶液。(2)在一定条件下，非电解质中的氧化剂直接与金属表面原子发生化学反应而形成腐蚀产物，即氧化和还原反应是在反应粒子相互作用的瞬间于碰撞的反应点上完成的，不形成可区分的阳极区和阴极区。(3)在反应粒子相互作用过程中，电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的，因而没有电流产生。(4)遵循多相反应的化学热力学和化学动力学规律。

化学腐蚀的基本过程是：介质中的氧化剂分子在金属表面吸附和分解；产生的原子与金属原子化合(界面反应)；反应产物如果是挥发性的，将使金属持续不断地遭受腐蚀；或者是反应产物附着在金属表面成膜。这种表面膜把金属材料与环境介质分隔开，这时金属原子、离子、电子同介质原子将通过膜双向扩散，继续生成作为反应产物的化合物，直至膜足以阻止这种反应。这种反应的速度通常受反应质点通过膜的扩散所控制，扩散速率主要取决于膜的结构(见高温氧化)。

一般认为，金属的高温氧化属典型的化学腐蚀。但是，德国瓦格纳(C．Wagner)根据氧化膜的近代观点于1952年提出，金属在高温气体中的初期氧化过程属于化学反应机制，但随后的膜生长过程则属于电化学反应机制。