自1827年被发现以来，铝已成为多个行业的重要原材料。它的物理和化学特性、优异的可加工性，以及使用寿命超过大多数其他已知金属，使其成为了理想的建筑材料。

是什么让铝成为了理想材料？

铝是地球上储量最丰富的金属之一，大约有8%的地壳含有铝。这种金属也是100%可回收的，可以无限回收而不会显著降低质量。

铝是一种轻金属，相当于钢的三分之一，这使其在汽车和航空航天工业中备受推崇。铝的韧性（材料抗变形能力的衡量标准）也与钢非常相似，因此非常适合建造耐用、轻质的部件和结构。此外，铝不需要太多的维护，在适当的环境条件下通常可以使用数年。这些理想的特性恰好可以和其他材料优势互补，将其与其他金属很好地混合，可以形成更坚固、耐用的金属合金。

关于铝腐蚀的5件事

尽管被认为是一种高度耐用的材料，但铝也有其局限性。下面让我们来了解一些有关铝腐蚀的重要事实。

1 铝天然耐腐蚀

铝的耐腐蚀性是其广受欢迎的主要原因。它属于硼族元素，因此在正常条件下会迅速氧化而变得高度惰性。

铝以其纯天然的形式存在时具有很强的反应性。然而，只要它暴露于空气中，表面与氧气迅速反应就会形成氧化铝（Al2O3）的氧化物层。该氧化层可保护下面的铝免受进一步反应，并有助于保持其耐用性。这部分氧化层非常薄（约2.5nm），可以通过刮擦去除。然而，暴露的金属很快又会与大气发生反应，保护能力马上又恢复了！

2 铝在某些条件下会快速腐蚀

铝是许多场合条件下的完美选择，其表面的氧化层在4.0~8.5的pH范围内不受影响。此外，铝的氧化还可以自我修复，这使得铝结构即使在短时间内暴露在恶劣环境中也能继续发挥作用。

但是，在某些情况下，如果不进行处理，铝很容易受到腐蚀。这些情况包括：

极端酸性/碱性条件（pH值低于4和高于9）

持续暴露在潮湿环境中

不通风和封闭的室内空间

海洋环境

支持电偶腐蚀的条件

3 铝在动态环境中的耐用性最好

铝在动态环境中的耐用性是无与伦比的。许多材料被认为是耐腐蚀的，然而它们只能在严格的条件下保持稳定。而铝的独特之处在于，只要氧化层有足够的时间自我修复，铝就几乎没有环境限制。

例如，户外铝制棚即使暴露在雨、雪或高温下，也能全年完美运行。只要有时间干燥并进行自我修复，铝制棚架组件会基本不受影响。

但是，如果将同一结构保持在封闭且不通风的环境中，或始终暴露在潮湿环境中，则很可能会发生腐蚀。

4 混凝土可能对铝造成损害

虽然铝是窗框和门的理想材料，但它与混凝土不能很好地“相处”。因为湿混凝土中的碱性化合物，尤其是还有钢钉和铆钉的存在，会与铝反应引发腐蚀。

在建筑框架中，铝表面通常用惰性涂层处理，以防止混凝土与金属发生反应。广泛推荐使用沥青漆来涂覆铝构件。使用不含可溶性氯化物的混凝土混合物也有助于减少铝的腐蚀。

5 电偶腐蚀和点蚀是铝表面最常见的腐蚀类型

在铝的腐蚀劣化方面，电偶腐蚀和点蚀是最大的罪魁祸首。

当两种不同的金属在电解质存在的情况下发生反应时，就会发生电偶腐蚀。在这种情况下，惰性更强的金属（即反应性较低的金属）会以牺牲另一种金属为代价得到保护。对于铝，导致电偶腐蚀的常见金属是铜、锌和镀锌钢。

钢制紧固件和铆钉通常被用于大多数的铝制框架。这些零件在干燥条件下是无害的，但在有电解质的情况下，会使铝框架发生分解。为了防止这种情况，建筑铝一般会进行涂漆处理，并与镁或硅混合，这些元素提高了其耐腐蚀性，并使框架结构适合在潮湿条件下使用。尤其是镁，经常被用于船用级铝板中，因为它可以显著降低电偶腐蚀发生的几率。

另一种可能的腐蚀类型是发生在铝表面的点蚀。出现点蚀的主要原因是环境中存在的含不同盐分的湿气。哪怕铝不与任何其他材料直接接触时，也可能在自然环境中发生点蚀。一般来说，轻度点蚀虽然只影响到很小的表面区域，但如果不进行处理任其发展，金属的结构完整性可能会受到进一步的严重损害。

写在最后

对于耐腐蚀材料，铝并不是唯一的选择。然而，很少有材料能与它提供的多功能性相媲美。虽然在正常条件下铝通常不会受腐蚀问题困扰，但在某些特殊环境中，还是需要考虑发生腐蚀的可能性。

对于大多数应用来说，铝是一种经济高效且耐用的材料选择。根据应用的不同，铝制构件在投入使用前可能需要进行处理。因此，对于工程师和设计师来说，了解铝的特性及其可能发生腐蚀的具体条件至关重要。

作者：

Krystal Nanan，土木工程师和项目经理，还是美国华盛顿特区交通研究委员会的出版作家。有丰富的包括重大基础设施项目管理、施工监理以及各种基础设施要素设计等方面的经验。

译者：上材小编

译自：www.corrosionpedia.com