私たち全員が知っているように、主成分として鉄を備えた金属製品は、通常、適切に保護されていない場合に錆びます（ステンレス鋼を除く）。これは、金属表面の鉄原子が空気中の酸素と酸素を結合して酸化鉄を生成するためです。酸化鉄は、下の図に示すように、一般的な錆である赤みがかった茶色に見えます。
ステンレス鋼が錆びない理由は、その化学組成に10.5％以上のクロムが含まれているためです。ステンレス鋼が空気または水にさらされると、クロム元素は鉄の前に酸素と反応し、非常に密なパッシベーション層を形成し、それによりステンレス鋼のマトリックスがさらなる酸化と腐食から保護されます。
実際、アルミニウムは鉄と同じです。アルミニウムとその合金は、表面上のアルミニウム原子、空気中の酸素とも反応して酸化アルミニウムを生成しますが、色は灰色または濃い灰色で、錆びません。ただし、この酸化アルミニウムは、ステンレス鋼の酸化クロムと同じ機能を果たし、下の図に示すように、内部金属のさらなる酸化を防ぐために金属表面に保護層を形成します。
実際には、いくつかの鋼の部品が特にひどく錆びているのを見てきました。下の図に示すように、アルミニウムはまれです。ここに質問があるのだろうか：なぜ酸化アルミニウムと酸化クロムが保護層を形成できるのに、酸化鉄はできないのだろうか？
実際、ここでの重要なのは、形成された酸化物層が密度が高いかどうかです。酸化物層が非常に密度が高い場合、外部腐食性化合物（塩化物、硫化物など）が内部に入って新しい金属を腐食させることは困難であるため、さらなる腐食は発生しません。次の図は、アルミニウムと酸化鉄の比較です。酸化鉄は緩んで多孔質であり、剥がすのは簡単ですが、酸化アルミニウムは密度が高く、基質にしっかりと収まります。
その後、疑問が再び発生します。なぜ酸化鉄は密度がなく、適合しないのですか？これには、説明するために化学と物理学のより詳細な知識が必要です。錆の原理の複雑さのために、1つまたは2つの文章では明らかではありませんが、簡単に説明できます。
実際、空気が完全に乾燥している場合（水分がない）、酸化鉄（Fe2O3またはFe3O4）は、表面の剥離と内部金属のさらなる腐食を引き起こさない安定した化合物でもあります。錆が落ちて内側を腐食させる本当の理由は、酸化鉄Fe2O3・NH2Oと水酸化鉄（FeO（OH）Fe（OH）3）です。水和鉄が鉄と組み合わされると、体積が膨張し、膨らんで割れやすくなります。一方、鉄のマトリックスに効果的に接着することができず、簡単に剥がすことができます。ガラスが下の新しい金属を明らかにすると、再び酸化して錆び、その後、すべての金属が錆びて腐食するまでサイクルが繰り返されます。
通常の条件下では、酸化アルミニウムは水と反応せず、鉄のように「錆び」しませんが、厳しい条件では腐食します。たとえば、強酸または強いアルカリ条件下では、アルミニウムの表面上の酸化物層の分解速度は、その生成率よりも高くなります。この状況を回避するために、表面処理のないアルミニウムは、4.5〜8.5のpH範囲で使用する必要があります。
アルミニウム腐食のもう1つの一般的な原因は、電気化学的腐食です。 2つの異なる金属が水に浸されると、弱いバッテリーまたは回路が形成されます。これにより、電子が金属間を流れ、2つの金属の電気化学的に活性なものを枯渇させます。アルミニウムは、下の図に示すように、他のほとんどの金属よりも電気化学的ポテンシャルが高くなっています。したがって、アルミニウムと軟鋼またはステンレス鋼の間に回路が形成される場合、アルミニウムはすぐに腐食します。
腐食および腐食防止ハンドブックからの画像
したがって、それはアルミニウムが錆や腐食を起こしやすいものではなく、表面腐食防止治療が必要ではないことを意味するものではありません。アルミニウムが腐食のリスクがある場合、陽極酸化、粉末コーティング、断熱材の分離など、適切な治療が依然として必要です。（文章来源：imechanics机械）
