《生锈与防锈》 知识清单

《生锈与防锈》知识清单
一、生锈的原理
生锈，简单来说就是金属在环境的作用下发生了化学变化，导致其
性质和外观发生了改变。

这主要是因为金属与空气中的氧气、水以及
其他化学物质发生了反应。

以铁为例，当铁暴露在空气中时，铁会与氧气和水发生反应，生成
铁锈。

铁锈的主要成分是氧化铁（Fe₂O₃），它是一种疏松多孔的物质，不能阻止铁继续与外界环境发生反应，从而导致铁的腐蚀不断加剧。

这个化学反应的方程式可以表示为：4Fe ＋ 3O₂＋ 6H₂O ＝
4Fe(OH)₃，2Fe(OH)₃＝ Fe₂O₃＋ 3H₂O 。

其他常见的金属如铜、铝等也会生锈，只是它们生锈的条件和产物
有所不同。

铜在潮湿的空气中会慢慢生成铜绿，即碱式碳酸铜
（Cu₂(OH)₂CO₃）；铝在空气中会形成一层致密的氧化铝（Al₂O₃）保护膜，阻止铝进一步被氧化，但在强酸强碱等恶劣环境下，这层保
护膜也可能被破坏，导致铝生锈。

二、生锈的条件
要使金属生锈，一般需要同时满足以下几个条件：
1、氧气的存在
氧气是导致金属生锈的重要因素之一。

大多数金属在氧气的作用下会发生氧化反应，从而形成氧化物。

2、水的参与
水可以促进金属的电化学腐蚀。

在潮湿的环境中，金属表面容易形成水膜，为化学反应提供了介质，加速了生锈的过程。

3、环境中的化学物质
例如空气中的二氧化硫、二氧化碳、氯化物等，它们会与金属发生化学反应，或者破坏金属表面的保护膜，增加生锈的可能性。

4、金属的性质
不同的金属具有不同的化学稳定性。

一些活泼金属如铁、锌等容易生锈，而像金、铂等贵金属则相对稳定，不易生锈。

5、温度和湿度
较高的温度和湿度通常会加快金属生锈的速度。

因为在这样的条件下，化学反应更容易进行，金属表面的水膜也更容易形成。

三、生锈的危害
生锈给我们的生活和生产带来了诸多危害：
1、降低金属的强度和机械性能
生锈会使金属的结构变得疏松，从而降低其强度和硬度，使其在承受外力时容易断裂或损坏。

2、影响设备的正常运行
在工业生产中，如机器零件、管道等生锈，会导致设备的精度下降，甚至出现故障，影响生产效率和产品质量。

3、缩短金属制品的使用寿命
生锈会使金属制品的外观变得丑陋，同时也会减少其使用时间，增
加了更换和维修的成本。

4、造成安全隐患
例如，生锈的桥梁、钢结构建筑等可能会因为结构强度下降而发生
坍塌事故，威胁人们的生命财产安全。

四、防锈的方法
为了防止金属生锈，我们可以采取以下几种常见的防锈方法：
1、涂覆保护层
（1）油漆
油漆是一种常见的防锈涂料，可以在金属表面形成一层隔离层，阻
止氧气、水和其他化学物质与金属接触。

选择合适的油漆种类和正确
的涂漆方法非常重要。

（2）防锈油
防锈油能够在金属表面形成一层薄薄的油膜，起到防锈的作用。

常
用于储存和运输过程中的金属制品防锈。

（3）塑料涂层
将塑料通过喷涂、浸涂等方式覆盖在金属表面，可以提供良好的防
锈效果，同时还能增加金属的耐磨性和耐腐蚀性。

2、电镀和热镀
（1）电镀
通过电解的方法，在金属表面镀上一层其他金属，如锌、镍、铬等。

这些镀层可以起到保护金属的作用，提高其耐腐蚀性。

（2）热镀
将金属浸入熔融的金属液中，使其表面附着一层厚厚的镀层，如热
镀锌。

热镀的镀层结合力强，防锈效果较好。

3、改变金属的内部结构
（1）合金化
在金属中加入其他元素形成合金，改变金属的化学组成和结构，提
高其抗锈能力。

例如不锈钢就是在铁中加入铬、镍等元素制成的，具
有良好的防锈性能。

（2）热处理
通过对金属进行加热和冷却的处理，改变其内部组织和结构，从而
提高其耐腐蚀性。

4、保持环境干燥
降低环境的湿度可以有效地减缓金属生锈的速度。

可以使用干燥剂、通风设备等方法来保持环境干燥。

5、电化学保护
（1）阴极保护
将被保护的金属与更活泼的金属连接，使被保护的金属成为阴极，
从而避免生锈。

例如在船舶外壳上安装锌块。

（2）阳极保护
对金属施加阳极电流，使其表面形成一层钝化膜，从而达到防锈的
目的。

6、定期保养和维护
对于金属制品，定期进行清洁、检查和保养，及时发现和处理生锈
的迹象，可以延长其使用寿命。

五、防锈的注意事项
在进行防锈处理时，需要注意以下几点：
1、选择合适的防锈方法
根据金属的种类、使用环境和要求的防锈期限等因素，选择最适合
的防锈方法。

2、确保表面处理质量
在涂覆保护层或进行电镀等处理之前，必须对金属表面进行彻底的
清洁、打磨和除油等处理，以确保防锈层能够牢固地附着在金属表面。

3、定期检查和维护
防锈处理并不是一劳永逸的，需要定期检查金属制品的防锈情况，
及时发现并处理出现的问题。

4、注意防锈材料的质量
使用质量可靠的防锈材料，避免使用劣质产品，以免影响防锈效果。

5、合理储存
对于暂时不用的金属制品，要选择合适的储存环境，避免受潮、受
化学物质污染等。

总之，了解生锈的原理和条件，掌握有效的防锈方法，并在实际生
活和生产中加以应用，能够有效地减少金属生锈带来的损失，延长金
属制品的使用寿命，保障生产和生活的安全与稳定。