8月8日下午約6點，四川德陽中江河畔南灣半島外一廣場上，銅錢雕像倒塌，一名在旁玩耍的10歲男孩被砸死，奶奶趕來后當場哭暈。

    本網視點

    地球上的每一次災難都令人痛心疾首，災難可分為兩種：一種是天災、一種是人禍。天災不可避免，但人禍可控！筆者認為腐蝕也可能是造成雕像倒塌的部分原因之一，但造成銅錢雕像倒塌的主要原因應該結構設置不合理，此座銅錢雕塑，特別巨大、重量可想而知，卻本末倒置，沒有設置底座，也沒有埋在地下，導致重心上移，最終倒塌。一個10歲的孩子被銅錢雕塑活活砸死，著實讓人辛酸！這也是一個警鐘，城市雕塑文化應該安全第一。

    由此聯想到幾年前“臺灣嘉義市孫中山塑像倒塌”，這座被嘉義人視為“民主精神地標”孫中山塑像，歷經三四十年，在無外力的情況下忽然倒塌，嘉義市府分析應該是年久失修，自然腐蝕風化所造成。
 

    那么銅制品如何進行腐蝕與防護呢？

    通常情況下，銅沒有腐蝕的傾向，但銅及其合金暴露于大氣氣氛下，其表面很容易產生棕紅銅色或棕綠色或藍綠色的氧化腐蝕變色，俗稱銅綠。為進一步提高銅抗腐蝕性能， 除繼續研制新型銅合金材料、采用鈍化劑之外，使用緩蝕劑抑制銅及其合金的腐蝕也是經濟有效的方法。

    銅及銅合金的腐蝕種類及腐蝕產物

    影響銅及其合金腐蝕的因素有材料因素（包括成分、雜質、第二相及熱處理、表面狀態、變形和應力等）和環境因素（包括腐蝕環境如大氣、土壤、海水、工業酸堿鹽有機溶劑等及環境因素的影響如介質的pH值、介質的成分和濃度、介質的溫度和壓力、介質流動速度、電偶、環境的細節和可變化的影響等）。銅的腐蝕按照其使用地點和腐蝕介質可分為大氣腐蝕、水中腐蝕、土壤腐蝕，銅的腐蝕產物一般為氧化物、硫酸鹽和氯化物。

    銅及銅合金的防護形式

    1、采用鈍化的方式

    腐蝕是一種電化學變化過程，未經處理的金屬表面存在少量電離子，這些電離子會由高電位區（陰極）向低電位區（陽極）移動，因此產生電流。在此電流的作用下會加速對金屬破壞性的攻擊而在金屬電位薄弱的部位產生腐蝕，通俗的說就是生銹。其鈍化的機理可用薄膜理論來解釋，即認為鈍化是由于金屬與氧化性質作用，作用時在金屬表面生成 一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨立相存在，通常是氧化金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質接觸，從而使金屬基本停止溶解形成鈍態達到防腐蝕的作用。因此鈍化也是銅及銅合金防腐蝕的一個重要的手段。

    選擇鈍化的優點：（1）與傳統的物理封閉法相比，鈍化處理后具有絕對不增加工件厚度和改變顏色的特點、提高了產品的精密度和附加值，使操作更方便；（2）由于鈍化的過程屬于無反應狀態進行，鈍化劑可反復添加使用，因此壽命更長、成本更經濟。（3）鈍化促使金屬表面形成的氧分子結構鈍化膜、膜層致密、性能穩定，并且在空氣中同時具有自行修復作用，因此與傳統的涂防銹油的方法相比，鈍化形成的鈍化膜更穩定、更具耐蝕性。

    2、刷防銹漆

   首選要徹底除銹，然后噴防銹底漆，如樟丹防銹漆、鐵紅防銹漆（市場上最普通的兩種防銹漆），最后可以根據需要刷面漆，灰漆或者銀粉（鍍鋅面漆）。

    3、使用緩蝕劑

    銅及銅合金的各種緩蝕劑主要在冷卻水系統、海水及鹽類液體、酸性液體、氨及銨鹽類堿性液體、氣相環境等方面使用。按照使用物質的種類不同，可以將銅的緩蝕劑分為天然類緩蝕劑、無機鹽類緩蝕劑和有機化合物類緩蝕劑三大類。

    天然緩蝕劑

    從天然植物中分離出的松脂和薰衣草油作為抑制酸液體中銅腐蝕的腐蝕劑是銅在酸液體的緩蝕劑的早期應用。后來發現一些膠體物質如阿拉伯膠、蛋白質、明膠、糊精和馬鈴薯淀粉對鹽酸溶液中的銅具有較好的緩蝕效果。此外， 采用涂覆潤滑油脂的方法來防止腐蝕性氣體反應或延緩腐蝕的發生。國外學者采用失重法和電化學技術研究了天然蜂蜜對銅的緩蝕作用。研究表明： 天然蜂蜜對0.5 mol/L 的NaCl 溶液中的銅具有良好的緩蝕效果， 并且蜂蜜在銅表面的吸附遵從Langmiur等溫吸附規律， 但由于蜂蜜的變質，緩蝕效果在幾天后逐漸下降。

    無機鹽類緩蝕劑

    無機鹽類緩蝕劑主要用于銅在中性溶液中的緩蝕。從20世紀20年代起， 砷的化合物作為銅系金屬緩蝕劑開始使用。后來應用的有亞硫酸鈉、硫化鈉、鉻酸鈉等。 為了保護銅不受海水和冷卻水的腐蝕， 也使用過硅酸鹽、鉻酸鹽、六偏磷酸鈉、偏磷酸鈉和硝酸鈉等作為銅系金屬緩蝕劑。隨著工業應用和研究的不斷深入， 相繼出現磷酸鹽系列、鐵鹽系列和無機復配系列緩蝕劑。正磷酸鹽和偏磷酸鹽混合使用可以有效抑制工業冷卻水循環系統中銅的腐蝕。近年來， 越來越多的研究轉移到無機鹽-有機物復配混合型緩蝕劑方面。

    有機化合物類緩蝕劑

    與無機緩蝕劑不同的是有機緩蝕劑在金屬表面以形成吸附膜為主。通常是由電負性較大的O、N、S和P等原子為中心的極性基團和以C、H原子組成的非極性基團構成，極性基團吸附于金屬表面。改變了金屬表面雙電層結構，提高金屬原子離子化過程的活化能，而非極性基團遠離金屬表面作定向排布，形成疏水的薄膜，成為腐蝕反應有關物質的擴散屏障，從而起到保護金屬不被腐蝕的作用。按照使用方式和化合物結構可將有機化合物類緩蝕劑進一步分為唑類緩蝕劑、聚合物膜型緩蝕劑和自組裝膜型緩蝕劑三類。 Jennings G K等研究了直鏈烷基硫醇類化合物對銅的緩蝕作用，結果表明直鏈烷基分子鏈越長緩蝕效果越好。Taneichi D等使用烷基三氯硅烷和烷基異氰酸酯對11-巰基-1-十一醇在銅表面形成的自組裝膜進行改性研究，結果表明改性后自組裝膜的緩蝕效果更加優異， 且由于后者分子結構中不含有氯離子，其緩蝕效果也更好。（本網觀點，僅供參考。）


 

責任編輯：王元

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