不生鏽的鋁，為何也會悄悄 “受傷”？
提起金屬腐蝕，很多人第一反應是生鏽——鐵制品在水和空氣中慢慢泛紅、變脆，最終徹底“爛掉”。 但鋁明明不會生鏽，為什麼用久了也會出現斑駁、孔洞，甚至發生結構失效？
01｜先分清兩個詞：鏽蝕 ≠ 腐蝕
在日常語境裏，鏽蝕和腐蝕常常被混為一談，但在材料科學和工程領域， 二者是截然不同的概念，這也是理解鋁腐蝕的關鍵。
對比維度 | 鏽蝕 | 腐蝕 |
适用材料 | 鐵或鐵基合金（如碳鋼） | 所有金屬（鋁、銅、鎂等）及非金屬材料 |
反應產物 | 水合氧化鐵（Fe₂O₃・nH₂O），也就是我們看到的紅鏽 | 金屬氧化物、鹽類等（如鋁的腐蝕產物是氧化鋁） |
保護效果 | 多孔、易剝落，無法保護底層金屬，反而會加速腐蝕 | 因材料而異，鋁的氧化膜緻密且有保護作用 |
工程風險 | 若不防護，會直接導緻鋼結構強度下降 | 風險類型多樣，需結合材料特性和環境判斷 |
💡 速記
鏽蝕：針對鐵/鐵基合金，產物是多孔易剝落的水合氧化鐵，會加速金屬損壞。
腐蝕：所有金屬/非金屬材料均可能發生的降解反應，鋁的腐蝕產物是緻密的氧化鋁。
核心結論：鋁不會生鏽，但會腐蝕。
02｜鋁的天然防護機制
鋁之所以在多數環境下表現出優異的耐腐蝕性， 核心在于它能給自己“穿”上一件看不見的保護衣——氧化鋁薄膜。
當新鮮的鋁表面暴露在空氣中時，會在幾分之一秒内 與氧氣反應，生成一層氧化鋁（Al₂O₃）。
- 超薄且緻密：厚度僅 2–5 納米，卻能有效隔絕氧氣和水分。
- 附着力強：與鋁基材緊密結合，不會像鐵鏽那樣剝落。
- 可自我修複：劃傷後，新的氧化膜會迅速再生。
03｜鋁的 4 種典型腐蝕模式
1️⃣ 點蝕
- 觸發條件：氯離子（海水、鹽霧、融雪鹽）
- 特征：局部形成微小腐蝕坑，向内部不斷加深
- 風險：外表完好，内部承載能力嚴重削弱
2️⃣ 電腐蝕（電偶腐蝕）
- 觸發條件：鋁與鋼、銅、不鏽鋼在潮濕環境中直接接觸
- 原理：鋁作為陽極優先腐蝕
- 高發部位：螺栓、支架、接地連接
3️⃣ 縫隙腐蝕
- 高發場景：搭接縫、墊片下方、螺栓壓緊區
- 機理：局部缺氧 → 化學環境失衡 → 膜失效
- 危害：沿縫隙蔓延，削弱連接強度
4️⃣ 晶間腐蝕
- 高發材料：7xxx 系列高強鋁合金
- 成因：晶界析出相導緻選擇性腐蝕
- 風險：外觀正常，内部結構已被瓦解
👉加速鋁腐蝕的 3 類環境因素：
氯化物：最主要威脅，直接破壞氧化鋁膜穩定性。
極端 pH：強酸/強堿溶解氧化膜，引發均勻腐蝕。
溫度與機械損傷：高溫加速反應，反複劃傷破壞膜的自我修複。
腐蝕類型 | 觸發條件 | 典型危害 |
點蝕 | 氯離子環境（海水、鹽霧、融雪鹽） | 表面無明顯迹象，内部形成深孔，易緻結構失效 |
電腐蝕 | 潮濕環境下與鋼/銅/不鏽鋼等異種金屬接觸 | 鋁作為陽極優先腐蝕，緊固件部位高發 |
縫隙腐蝕 | 搭接接頭、墊片下、螺栓擰緊處等密閉縫隙 | 缺氧形成酸性環境，沿縫隙蔓延削弱連接強度 |
晶間腐蝕 | 7xxx 系列等高強度鋁合金，不當熱處理/服役 | 從内部產生損傷，外形完好但易發生脆性斷裂 |
04｜鋁腐蝕防護的三大關鍵手段
① 選對合金
- 1xxx：純鋁，耐腐蝕極佳，強度低
- 5xxx：鋁鎂合金，耐海水腐蝕
- 6xxx：綜合性能優，建築與汽車常用
- 7xxx：強度最高，需額外防護
② 表面處理
- 陽極氧化：增厚并穩定氧化膜
- 塗層系統：粉末或液體塗層 + 轉化膜
③ 結構設計優化
- 避免與鋼、銅等異種金屬直接接觸
- 增加排水與通風，防止水分滞留
- 減少複雜搭接與腐蝕死角
常見問題
鋁在海水中會生鏽嗎？
不會生鏽，但會發生以點蝕為主的腐蝕，建議使用船級合金（如 5xxx系）并施加保護。
為什麼鋁表面會變白或呈粉狀？
多為氧化鋁或氫氧化鋁，屬于腐蝕產物，不同于鐵鏽，提示環境已不友好。
陽極氧化鋁防鏽嗎？
不防鏽，但顯著提升耐腐蝕性，在極端環境中仍需系統防護。
如何防止鋁的電腐蝕？
電隔離異種金屬、使用合适緊固件、完整塗層切斷電化學通路。