铝材自然氧化的原因是怎么?

铝材的自然氧化是由铝和空气中的氧之间的电子交换引起的。这个过程会产生一层氧化铝。在这个过程中，铝通过将电子转移到氧原子而获得正电荷，而氧原子获得负电荷。这些变化改变了铝的总电荷。氧化层是铝结构的一部分。

当水和铝材接触时，它们就会腐蚀。当铝与另一种金属(如镁)物理连接时，它会发生电偶腐蚀。这两种金属相交处的腐蚀强度最大。这种腐蚀比大气腐蚀发生得更快。另一种类型的腐蚀，称为点蚀，发生在铝表面形成小孔时。这种类型的腐蚀伴随着点蚀，这会影响工件的美观。

另一种类型的腐蚀是由微生物引起的，这些微生物通常存在于燃油或润滑油箱中。当金属被这些生物腐蚀时，它会产生酸性化合物。虽然铝不会生锈，但如果不适当保养，它会腐蚀。在温和的气候中，氧化过程将缓慢进行。在压力较大的气候中，如潮湿或多雨的气候，铝的腐蚀速度会更快。清洁和干燥有助于防止铝腐蚀。

铝材的生产过程始于铝土矿的提取，铝土矿是一种富含碱金属的矿物。然后将矿石溶解在苛性钠混合物中。然后将浆液加热至230至520华氏度，然后过滤。生成的氧化铝浆液被转移到沉淀池。种子被添加到混合物中，从而刺激沉淀过程。

当铝材表面暴露在含有盐的空气中时，铝会发生自然氧化。盐空气会导致表面形成白色的氧化铝层。然而，只要空气中含有硫化物或氯化物，该层不会腐蚀铝。这两个物种在污染地区被发现。

由于铝材对氧的亲和力强，铝的氧化速度比钢的氧化速度快。一旦所有铝原子与氧结合，它也会停止。由此形成的氧化铝层在新暴露的铝上形成了一层保护层，抑制了生锈过程。如果没有这个保护层，铝将继续腐蚀并失去强度。

铝材通常存在于海洋表面，浓度在百万分之0.013到5之间。河水也是如此，含有400 ppb的铝。在酸性环境中，铝以水化合物的形式溶解。在中性到碱性条件下，金属会形成一薄层氧化铝。该层防止铝金属与水反应并释放高度易燃的氢气。