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金屬保護膜的神秘破壞：你了解點蝕的啟動過程嗎？
在金屬的壽命中，點蝕腐蝕是一種極具挑戰性的問題。它是一種高度局部化的腐蝕現象，會隨機地在金屬表面產生小孔，這種視覺上幾乎無法被察覺的腐蝕常常使設施的安全性受到威脅。根據Frankel的研究，點蝕的發展過程可以劃分為三個基本步驟：起始、成長和穩定。
點蝕腐蝕的起始過程是由保護膜的破壞引發的，這使得小區域成為陽極，而廣泛區域則成為陰極，這導致局部的電化學腐蝕。
點蝕的發展與動力學
根據Frankel（1998）的回顧，點蝕的發展主要分為三個步驟：第一步是保護膜的破裂，這導致金屬不再受到氧化的保護；第二步是代穩定點的生長，這些點尺寸增長到微米尺度後會再度被保護膜復猶；第三步則是較大且穩定的孔穴的形成。這種變化過程中的點的密度隨著時間的變化呈現S形曲線，發展的過程如同拉丁美洲的逻辑斯蒂曲线，顯示出相當典型的進展特徵。
形成機制
點蝕形成可以基本上被認為是一個兩步過程：首先是核化，然後是生長。塑性層的去通過則是點蝕核化過程的起始。這個過程通常涉及到物理或機械的破壞，這會局部地干擾保護層，從而促成腐蝕。
保護膜的破壞可以受到化學成分、鋼材熔合材料的性質及許多其他因素的影響。
點蝕的生長
更常見的解釋是，點蝕是一種自催化過程，由隨機形成的小電化學電池推動。當金屬暴露在含有氯化鈉的氧化水溶液中時，會隨著局部的陽極氧化金屬，然後在陰極區域進行氧的還原。
局部產生的金屬陽極和陰極的區域形成了一種電化學電池，這種局部性會促使腐蝕加速。
環境與合金的影響
點蝕腐蝕一般在具有良好保護性氧化膜的合金中出現，如不銹鋼、鎳合金和鋁合金，最常見的則是在含有氯化物或噻唑的環境中。一些合金在pH值小於10的環境會無法形成保護膜，從而造成整體性攻擊。而在pH值大於10的環境中，則形成的保護膜會防止點蝕的發生。
鋼材腐蝕抑制劑
不同類型的腐蝕抑制劑可以為金屬提供保護。氧化劑如鉻酸根和亞硝酸根能夠有助於重新建立金屬的保護性氧化層。這些抑制劑可以轉化成不易溶解的三價鐵，從而重建金屬的被動狀態，特別是在混凝土的堿性環境中。
工程中的失敗案例
在許多情況下，點蝕腐蝕可能導致重大的工程失敗。1992年在墨西哥瓜達拉哈拉的一次爆炸事件就是因為一根由腐蝕形成的小孔泄漏了汽油，最終引發了大規模的爆炸事故，這提醒人們對於金屬保護膜的重視。
儘管對於點蝕的研究逐漸增多，但其發生的隨機性和局部性使得很多情況下難以預見。這種隱匿性的腐蝕現象，時常讓許多設施的損壞悄然發生，讓我們不禁思考，未來又該如何有效地防範這種金屬保護膜的潛在威脅呢？
