絲狀腐蝕是由穿過晶界表面運動的活性腐蝕電池引起的， 頭部是陽極，尾部是陰極，絲狀腐蝕一般發生在保護性塗層（如有機矽塗層）和陽極氧化層下面。
絲狀腐蝕是鋼、鋁、鎂、鋅等塗裝金屬產品上常見的一類大氣腐蝕。如在鍍鎳的鋼板上、在鍍鉻或搪瓷的鋼件上，都曾發現這種腐蝕；而在清漆或瓷漆下面的金屬上這類腐蝕發展得特別嚴重。因多數發生在漆膜下面，因此也稱作膜下腐蝕。在不塗裝的裸露金屬表面上也有絲狀腐蝕出現。這種腐蝕所造成的金屬損失雖然不大，但它損害金屬製品的外觀，有時會以絲狀腐蝕為起點，發展成縫隙腐蝕或點蝕，還可能由此而誘發應力腐蝕。
基本介紹
- 中文名：絲狀腐蝕
- 外文名：filiform corrosion
- 又稱：膜下腐蝕
- 缺點：損害金屬製品的外觀
- 影響因素：相對濕度、溫度等
- 抑制措施：降低環境中的相對濕度等
定義,特徵,機理,影響因素,控制方法,
定義
絲狀腐蝕是在金屬或非金屬塗層下面的金屬表面發生的一種細絲狀腐蝕，因多數發生在漆膜下面，因此也稱作膜下腐蝕。這種腐蝕形態最常見的是暴露在大氣中盛食品或飲料的罐頭外殼。在塗敷有錫、銀、金、磷酸鹽、瓷漆、清漆等塗層的鋼、鎂、鋁金屬表面上，都曾觀察到絲狀腐蝕。
特徵
行跡為絲狀，沿跡線所發生的腐蝕在金屬上挖出一條可覺察的小溝。腐蝕絲是由一個藍綠色的活性頭部和一個棕紅色的腐蝕產物尾巴構成，絲寬為0.1~0.5mm。腐蝕只發生在頭部，活性頭部的藍綠色是亞鐵離子的特徵顏色。非活性的紅棕色尾部是由於存在三氧化二鐵或它的水合物。腐蝕絲相互間的作用也是很有趣。腐蝕絲由金屬的邊棱或由金屬表面上NaCl、CaCI2等鹽的顆粒上開始，並以直線進行。細絲不穿過另一絲的非活性尾部，而是碰到另絲的非活性部位後，就“反折”回來，入射角和反射角通常相等。如果一個活性的發展中細絲以90°角度碰到另一細絲的非活性尾巴，它可能變為非活性，或更多的情況是分裂成兩個新細絲，折回角度呈45°。如兩根細絲的活性頭部以銳角相遇時，它們可以結合成一根新絲。因為生長中的組絲不能穿過非活性尾巴，它們常常因而陷入一個“死套”，並隨有效空間減小而消亡。
絲狀腐蝕形貌機理
金屬製品存放於含有MgCl2、NaCl、CaCl2等吸水性強的大氣中，鹽落到金屬表面上，以鹽為核心吸水，使僅有飽和溶液的小面積上發生了腐蝕，引起小區域膜下的腐蝕，產生高濃度的亞鐵離子（Fe），周圍大氣中的水借滲透作用源源滲入，鐵離子水解，使局部產生酸性環境，促進鐵的進一步溶解，而腐蝕產物Fe(OH)2 形成膜的色套，當色套薄弱點破裂，流出液體在原先腐蝕點外形成一個“頭”部，頭部腐蝕，又引起新的膜套，這一連串過程（膜套破裂—腐蝕—膜套形成）重複無數次形成連續的線。
由於頭部為陽極溶解區，而絲的兩側和尾部是陰極還原區，頭部PH值小於1，尾部PH值為7~8.5。所以絲狀腐蝕可看作為自行延伸的縫隙腐蝕。下圖說明了絲狀腐蝕的基本機理。
絲狀腐蝕機理示意圖腐蝕絲一直朝一個方向發展，是由於頭部兩側鹼度比前方高。腐蝕絲的頭部遇到另一條絲的尾部而轉向也是這一原因。
影響因素
1、環境因素
①相對濕度
研究表明，大氣相對濕度對絲狀腐蝕有重要的影響。如下表所示，相對濕度小於65%時，不發生絲狀腐蝕。在65%~90%時，會出現不同程度的絲狀腐蝕。在相對濕度大於90%，腐蝕表現為鼓泡。
相對濕度的影響②溫度
溫濕度聯合作用對絲狀腐蝕的互動影響比單一濕度的影響更為顯著，其中以溫度40℃、相對濕度為70%和溫度20℃、相對濕度95%兩種組合情況為最適宜產生絲狀腐蝕的環境。
③氧濃度的影響
一般認為大氣中氧含量（21%）是產生絲狀腐蝕的最低濃度。50%左右的氧含量能最有效地促進絲狀腐蝕。研究表明，提高氧含量達到35%以上，就能較快地加速絲狀腐蝕。
④活性離子
環境介質中，特別是含氯離子的電解質溶液，其滲透、吸附與水解作用，對絲狀腐蝕具有特殊的影響。
2、塗層的影響
幾乎所有的鋼殼塗層，如溶劑漆、水性漆、清漆和色漆以及金屬塗層都發生絲狀腐蝕。只是不同的漆種使絲狀腐蝕速率略有不同。電泳漆的絲狀腐蝕較細，而溶劑型較粗。
3、表面處理的影響
磷酸鹽處理有延緩絲狀腐蝕的效果。關鍵在於磷化工藝和磷化膜質量。一般來說，磷酸鋅鹽較磷酸鐵鹽抗絲狀腐蝕能力好。另外，磷化後進行鉻酸鹽處理，也有抑制鋼材絲狀腐蝕的效果。
4、基體金屬的影響
絲狀腐蝕僅在鋼鐵、鋁和鎂等少數金屬的有機塗層下生長。明顯地，造成絲狀腐蝕的根本原因還是在於底材的物理性質。例如，鋁是產生絲狀腐蝕最敏感的金屬之一，但鋁中的銅含量超過12%時，就能有效地抑制絲狀腐蝕。
控制方法
根據絲狀腐蝕機理與影響因素，可採用以下措施防止絲狀腐蝕的發生。
1、降低環境中的相對濕度。如對倉庫進行除濕，或採用密封包裝等。
2、消除空氣中或磷化工藝帶來的引發劑介質，提高磷化膜質量。
3、合理選擇塗料，採用透水率低的塗料，保證塗層的完整性。
