近似真空的太空里也需要“防腐”?太空中的金属应该如何防腐


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综述早在夏商周时期 , 我国就已经在开始使用青铜制造容器或者是兵器 , 直到春秋战国铁器慢慢普及 , 再到秦汉 , 青铜器逐渐地位被取代 , 消失在了人们的日常生活当中 。
事实上 , 刚被制造出来的青铜器其实并不是当代人们眼中的青绿色 , 而是如同金子一样的金色 , 也因此在古时候被人们称为是“金”或“吉金” 。

但是为什么我们看见的青铜器几乎都是青色的 , 而看不出原本色彩呢?这其实是因为这些青铜器被埋藏在土地之中 , 随着时间的流逝 , 慢慢腐蚀生锈 , 原本灿烂的金色黯淡 , 成为了灰扑扑的青绿 。
除了这些古代的金属器具会腐蚀 , 我们的日常生活中也发生着许多金属腐蚀现象 。

【近似真空的太空里也需要“防腐”?太空中的金属应该如何防腐】针对这个问题 , 我国院士柯伟在2003年就已经进行了详细的调查和研究 , 得出当时我国遭到腐蚀的金属加在一起的成本大概是占了5%GDP , 而发达国家的金属腐蚀占比要少于我国 , 但仍然在3%左右 , 比如美国在1975年这一年里金属腐蚀的损失就已经有825亿美元 , 到了1998年更是翻了3倍左右 , 达到了2760亿美元 。
根据研究调查显示 , 2014年我国金属腐蚀的GDP占比已经在3%左右 , 大概是2万亿元 , 而这一年我国的自然灾害导致的经济损失是3378.8亿元 , 金属腐蚀的损失远比其多了6倍左右 。

金属腐蚀也不单单是对其本身的材质、性能、使用寿命等物理方面造成影响 , 从而造成经济上的巨大损失 , 以及金属和能源的资源浪费 , 还会间接导致火灾、爆炸等事故发生 , 产生不必要的严重损失 。
也因此 , 人类为了防止金属腐蚀生锈 , 采取了各种各样的手段 , 比如化学、物理、电化学等等 , 但是没想到的是 , 随着太空技术的不断发展 , 金属到了遥远的太空 , 居然也需要进行防腐 , 这是为什么呢?

为什么太空也需要防腐?首先我们先来看一看金属为什么会腐蚀 。 金属腐蚀就是金属与周围环境介质之间互相发生作用 , 从而对其造成破坏 , 本质上其实是金属发生氧化反应 , 从金属单质成为了化合物的过程 。
金属腐蚀主要是分为均匀腐蚀和局部腐蚀 , 前者可以被轻预测和防护 , 后者却常常难以检测 , 从而造成事故的发生 , 比如2001年11月7日 , 由于承重钢缆的局部腐蚀 , 本来应该使用100年以上的四川宜宾的南门大桥断成了三截 , 桥龄才11年 。

但是太空环境基本上是近似真空的状态 , 周围的物质很少 , 几乎等同于没有 , 但是在这样的环境下的金属依然发生着金属腐蚀 。
比如前苏联建造的和平号空间站 , 这是人类历史上第3个空间站 , 也是第1个能够让人长期居住的空间站 , 自运行以来进行了2.2万次的太空科学实验 , 为人类的各个科学领域的发展做出了巨大的贡献 。

可与此同时 , 和平号空间站70%的外部腐蚀非常严重 , 15年共1500次左右故障发生 , 甚至还有近100处始终没有发现到底是哪里出了问题 。
空间站的维修费用实在是太高 , 而和平号空间站如此巨大的腐蚀面积已经几乎无力弥补 , 继承了前苏联“遗产”的俄罗斯无奈之下放弃了和平号空间站 , 在2001年将这个为人类带来了许多贡献的“英雄”坠毁 。

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