越王勾踐劍為什麼能“千年不銹”?答案在這裡!
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先說說刀劍的大敵:“銹蝕”,金屬在各種條件下的腐蝕。
1、大氣腐蝕
2、海水腐蝕
3、土壤腐蝕
4、高溫腐蝕
我們手上的刀劍大部分銹蝕是屬於上面的大氣腐蝕。大氣腐蝕是一種電化學腐蝕。暴露在大氣中的金屬表面,由於環境水分的蒸發,常有一層冷凝水,在這薄薄一層冷凝水形成的同時,就有一些氣體如大氣中的N2、O2、H2S、HCL、SO2、CO2等)溶進去,形成可導電的溶液電解質溶液),金屬和介質之間發生氧化還原反應,使金屬遭到破壞,所以大氣腐蝕的程度又因地域而異。
大英博物館藏·櫑具漢劍
不同的城市有不同的空氣污染如:工業造成大氣污染、空氣中懸遊的顆粒和燃油所形成的氣體硫和氮的氧化物)還有沿海地區的海洋霧氣都會造成金屬表面不同程度的銹蝕。所有金屬都會和大氣中的氧氣進行反應,在表面形成一層氧化膜。但不幸的是,在普通碳鋼上形成的疏松的鐵銹不能阻止金屬與水溶液接觸,所以金屬表面還會繼續進行氧化使銹蝕不斷擴大,最終形成孔洞。當金屬鐵Fe周圍的介質是酸性電解質,即pH<7時,發生的氧化還原反是析氫腐蝕,氧化成紅色的Fe2O3紅銹的主要成分);當金屬鐵Fe周圍的介質是堿性電解質,即pH≥7時,發生的氧化還原反為吸氧腐蝕,生成Fe3O4黑銹的主要成分)。產生的紅銹體積可大到原來鋼鐵體積的4倍,黑銹體積可大到原來的2倍。我們一般隻看到大面積的紅色銹班和紅色銹皮但黑銹往往會給忽視,刀劍的深坑就是由黑銹腐蝕造成的,嚴重的就像腐爛的蘋果,表面看是平坦的但是裡面已經爛透瞭。