2.2.2　非金属的常见腐蚀形态

非金属腐蚀形态按其成因大致可分为两大类：一类是在静态环境下因介质渗入作用引发的渗入腐蚀；另一类是在动态环境下因介质与环境联合作用引发的力学腐蚀。前者包括溶胀和溶解腐蚀、化学腐蚀、界面腐蚀、选择性腐蚀及渗透腐蚀；后者包括摩擦腐蚀、差热腐蚀开裂、应力腐蚀断裂、疲劳腐蚀等。

1. 溶胀和溶解腐蚀

水和某些有机溶剂分子通过渗透扩散作用渗入材料内部，与高分子材料中的大分子发生溶剂化作用，从而破坏大分子间的次价键，致使高分子材料发生溶胀、软化或溶解腐蚀。

2. 腐蚀降解

非金属腐蚀降解是指聚合物的分子链被分裂成小分子的腐蚀过程。其最典型的腐蚀降解类型为热降解（聚合物热稳定性差，环境热引起的分子链裂解）、氧化降解（聚合物所含自由基因自动氧化作用引起的分子链裂解）、机械降解（聚合物因机械力作用引起的分子链裂解）、化学降解（杂链聚合物因与环境介质作用引发的分子链裂解，其中聚合物材料的水解应特别引起重视）。

3. 老化

聚合物或其制品在使用或储存过程中，由于环境（化学介质、热、光、辐射或强氧化性物质）的作用，其性能（如强度、弹性、硬度等）逐渐劣化的现象称为老化。最典型的老化腐蚀类型为光氧老化（聚合物在氧及光照联合作用下引发的性能劣化过程）、热氧老化（聚合物在热和氧联合作用下引发的性能劣化过程）。

4. 环境应力开裂

环境应力开裂是指聚合物在多轴应力或成型加工残余应力与某些特定介质的共同作用下，因时间效应在材料表面形成的表层银纹、表面裂纹，甚至脆性断裂的腐蚀破坏现象。

5. 渗透腐蚀

渗透腐蚀是特指环境介质通过非金属涂装层中固有的分子级空穴、填料与树脂间界面及涂装层成型缺陷渗透扩散，引起的涂装层腐蚀破坏及膜下基体腐蚀破坏。非金属溶胀和溶解腐蚀也是由介质的渗透引发的。

6. 选择性腐蚀

选择性腐蚀是指在腐蚀环境作用下，非金属中的一种或数种组分有选择性地溶出或变质破坏，使材料解体。

7. 蠕变

蠕变是指高分子材料在长时间恒温、恒拉伸应力作用下，在应力低于材料屈服强度的条件下产生塑性变形的现象。当应力高于蠕变断裂强度时，高分子材料会发生蠕变断裂。若材料是浸泡在介质中的，则材料可在更低应力下产生塑性变形或蠕变断裂，且时间也会提前。

8. 疲劳腐蚀

疲劳腐蚀是指高分子材料在低频交变应力和环境温度、腐蚀介质共同作用下所引起的腐蚀破坏、强度和使用寿命降低的现象。疲劳腐蚀与蠕变的共同点在于二者受应力、腐蚀介质、温度的共同作用，区别在于疲劳腐蚀所受的应力是交变的，而蠕变所受的应力是稳定的拉应力。因此，疲劳腐蚀比蠕变更具危险性。

9. 差热腐蚀开裂

差热腐蚀开裂是指高分子材料在腐蚀介质和温差热应力共同作用下所引起的腐蚀破坏。它与高分子材料的热降解不同，前者是交变温度热应力环境，后者是稳定温度热应力环境。差热应力环境的形成有两种条件：一种是材料使用的环境温度波动，一时温度高，一时温度低；另一种是材料使用的同一环境温度某区域高，某区域低。

10. 取代基反应

取代基反应是指高分子侧基官能团受活性介质作用发生氧化、硝化、氯化、磺化等取代反应而导致的材料耐蚀性下降现象。高分子交联反应导致的材料硬化脆裂现象，实质上也可归类于取代基反应。取代基反应的正确应用有时可提高材料的耐蚀性，但本书关注的是其腐蚀失效特性。

11. 微生物腐蚀

部分真菌、细菌等微生物需靠有机营养物质生长，而有机非金属材料自身成分可作为微生物的能量来源，微生物直接从非金属中获得营养物质，非金属则会出现明显的破坏和损伤。