为什么桥梁和摩天大楼的钢结构在肉眼可见的锈迹出现之前已经在偷偷膨胀——铁锈的体积是所消耗钢铁的六倍而你看到的只是冰山一角?
你看到的桥梁上那一层棕色锈迹往往让人以为问题不大——看起来只是表面斑驳。但实际上,铁锈(主要是水合氧化铁Fe2O3·nH2O)的晶体结构比金属铁的原子排列疏松得多,铁在氧化生锈后体积膨胀为原来的4到6倍。这意味着你在钢梁表面看到的那一层薄薄的锈斑,背后有一部分铁已经被腐蚀成原来几倍体积的碎屑嵌在裂缝里。更危险的是,生锈过程一旦开始就会产生微裂缝,水分和氧气沿着裂缝渗透到更深层,在你看不到的内部形成层状剥离——工程师称之为层锈。层锈的体积膨胀以吨计的力量从内部撑开钢板,最终导致整个结构件像千层酥一样一片片脱落。全球每年因腐蚀造成的经济损失占各国GDP的3%到4%,其中相当一部分是锈蚀。这也是为什么大型桥梁需要持续进行喷砂除锈和重涂防护——工人们不是在刷漆,而是在和一种无时无刻不在膨胀的化学破坏者赛跑。🌉🔩