アルミニウムは腐食するのか？アルミニウムの腐食を防ぐには？

アルミニウムはその耐食性で知られていますが、特定の条件下では腐食し、構造上の完全性や外観を損なうことがあります。

アルミニウムは自然に保護酸化皮膜を形成しますが、特定の環境にさらされると腐食につながるため、耐久性を維持するための予防措置が必要になります。

アルミニウム腐食の原因と防止方法を理解することは、様々な用途でアルミニウム部品を長持ちさせるために不可欠です。

アルミニウムが腐食する原因は何ですか？

アルミニウムの耐食性は、空気に触れると薄い保護酸化皮膜を形成する能力に由来する。しかし、この層は特定の条件下では損なわれることがある。

海水、酸性またはアルカリ性の環境、異種金属との接触などの要因によって酸化皮膜が破壊され、腐食が生じる。

アルミニウム腐食の一般的な原因

• 海水暴露:塩水に含まれる塩化物イオンは、酸化皮膜に浸透して破壊する。 孔食¹.
• 酸性またはアルカリ性環境:極端なpHレベルは、保護酸化膜を攻撃することによって腐食プロセスを加速する可能性がある。
• ガルバニック腐食:電解液の存在下、アルミニウムがより貴金属と電気的に接触することで発生し、アルミニウムを優先的に腐食させる。
• 機械的損傷:傷や研磨によって酸化皮膜が剥がれ、むき出しのアルミニウムが腐食性成分にさらされることがあります。

腐食はアルミニウムの特性にどのような影響を与えますか？

腐食は、次のような重大な影響を及ぼす可能性がある。 機械的および美的特性² アルミニウムは、構造用途で潜在的な故障につながる。

腐食はアルミニウム部品の断面積を減少させ、その構造的完全性を弱め、荷重下での故障の可能性につながる。

アルミニウムへの腐食の影響

• 体力低下:による材料損失 腐食² 耐荷重性を低下させる。
• 表面ピッティング:局所的な腐食は、応力集中の原因となるピットを形成し、亀裂の発生につながる。
• 美的劣化:腐食はアルミニウム表面の外観を変色させるため、建築用途では好ましくない。
• メンテナンス費用の増加:腐食した部品は、頻繁な点検、修理、交換が必要になる場合があります。

アルミニウムの腐食を防ぐ方法は？

アルミニウムの腐食を防ぐには、金属本来の耐性を高め、腐食環境から保護する対策が必要です。

保護コーティングの塗布、適切な合金の選択、および環境暴露の制御は、アルミニウムの腐食を防ぐための効果的な戦略である。

予防措置

• 陽極酸化処理³:電気化学的処理により自然酸化膜を厚くし、耐食性と表面硬度を高める。
• 保護コーティング⁴:塗料、粉体塗料、シーラントなどを塗布し、腐食性要素に対するバリアを形成すること。
• カソード保護⁵:犠牲陽極を使用して、特に海洋環境においてアルミニウム構造物を保護する。
• 素材の選択:特定の用途のために耐食性の高いアルミニウム合金を選択すること。
• 環境制御:湿気、塩分、汚染物質への暴露を、設計上の配慮とメンテナンスによって軽減する。

アルミニウムの腐食を促進する環境とは？

特定の環境はより攻撃的であり、アルミニウムの腐食を加速させる可能性があるため、追加の保護対策が必要となります。

高湿度、塩分、極端なpHレベルの環境は、アルミニウムの保護酸化皮膜を損ない、腐食を加速させます。

アグレッシブな環境

• 海洋環境⁶:高い塩分濃度と湿度は、孔食や隙間腐食を促進する。
• 工業地域⁷:二酸化硫黄のような汚染物質が存在すると、酸化膜を攻撃する酸性の状態になる。
• 熱帯気候:高温多湿は腐食を促進する。
• 化学処理プラント:さまざまな化学薬品にさらされると、アルミニウムの耐食性が損なわれることがあります。

結論

アルミニウムの自然な耐食性は、様々な産業において貴重な材料となっています。しかし、この耐性を損なう可能性のある要因を理解し、予防策を実施することは、多様な環境においてアルミニウム部品の寿命と性能を確保する上で極めて重要です。