來源：小樹洞談光伏支架

引導(dǎo)語

我們經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)，在海邊或者潮濕的地區(qū)，如果用不銹鋼螺栓連接兩個(gè)鍍鋅鋼材，那么在鍍鋅鋼材和不銹鋼接觸的地方會(huì)發(fā)生大量的腐蝕情況。這種腐蝕我們稱為“接觸腐蝕”。這種腐蝕的原理是什么，我們又該如何避免呢？

目錄：

1.?接觸腐蝕的原理

2. 電勢(shì)序

3. 陰陽極比率

文章內(nèi)為了表示方便

以下標(biāo)準(zhǔn)都采用其編號(hào)進(jìn)行敘述

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金屬的腐蝕都是一種電化學(xué)反應(yīng)，接觸腐蝕也不例外。當(dāng)兩種金屬相互接觸后，活潑性高的金屬往往會(huì)失去其電子而被氧化，而活潑性低的金屬卻被周圍的電子保護(hù)起來，避免被氧化。也就是我們通常說的“犧牲陽極、保護(hù)陰極”。

?兩種金屬的“接觸腐蝕”現(xiàn)象

接觸腐蝕的發(fā)生往往需要滿足三個(gè)條件：

• 兩種金屬需要相互接觸

• 接觸的兩種金屬，活潑性差異較大

• 需要有電解質(zhì)在兩個(gè)金屬之間建立電子的回流通道

凡是沒有滿足以上任意一種條件，都不會(huì)發(fā)生接觸腐蝕的情況。

?不會(huì)發(fā)生“接觸腐蝕”的幾種情況

在實(shí)際工程中，這三個(gè)條件可以概括為：

1. 兩種不同金屬安裝在一起

2. 兩種金屬的電勢(shì)序差別較大

3. 項(xiàng)目地環(huán)境潮濕有雨

我們比較好理解上面的第1條和第3條。那么什么是電勢(shì)序呢？

前面講到，接觸腐蝕的產(chǎn)生條件之一，是需要兩種不同的金屬進(jìn)行接觸。我們可以使用“電勢(shì)序”來判斷兩種金屬之間的活潑性差異。

電勢(shì)序是在特定環(huán)境下，不同種金屬之間的相對(duì)電勢(shì)差，科學(xué)家們往往采用流動(dòng)的海水來作為測(cè)試環(huán)境。

?流動(dòng)海水環(huán)境下，不同金屬的電勢(shì)序

（來源：ASTM G82）

兩種金屬在電勢(shì)序中的相對(duì)位置越遠(yuǎn)，他們接觸在一起后的電勢(shì)差越大，電子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力越強(qiáng)，越容易發(fā)生“接觸腐蝕”的情況。

從上表中，我們發(fā)現(xiàn)鋅/鋁（Zinc/Aluminum）和不銹鋼（Stainless）之間的電勢(shì)差比較大，意味著如果將這兩種金屬接觸在一起，則有可能出現(xiàn)“接觸腐蝕”的問題。

在光伏支架的設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)用到不銹鋼螺栓，它和鋁支架或者鍍鋅鋼之間就會(huì)有可能發(fā)生“接觸腐蝕”的問題。

?鋅/鋁和不銹鋼之間的電勢(shì)差

分別為0.9V和0.7V

超過可接受范圍的0.6V

（來源：UL2703）

當(dāng)然，腐蝕的發(fā)生需要有電解質(zhì)的參與，電解質(zhì)的導(dǎo)電性越強(qiáng)，腐蝕的危險(xiǎn)就越大。因此，海水或者含鹽的“潮濕空氣”的危害，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純凈水對(duì)腐蝕的危害。濕度越大，電化學(xué)腐蝕的程度就越大。相反，如果金屬表面足夠干燥，腐蝕就很難發(fā)生。

?不銹鋼與鍍鋅件在某些環(huán)境下允許接觸

（來源：ISO 14713-1）

盡管兩種金屬接觸后會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，但是兩個(gè)金屬的面積大小比例，卻對(duì)腐蝕的快慢有非常大的影響。

從實(shí)驗(yàn)得知，當(dāng)兩種金屬接觸時(shí)，如果活潑性高的金屬（陽極），其面積小于活潑性低的金屬（陰極），則陽極腐蝕的情況會(huì)更惡劣。

?陰陽極比率影響接觸腐蝕速率

也就是說，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該盡量避免采用“鍍鋅螺栓”或者“鋁合金緊固件”來連接不銹鋼板件。

?鍍鋅螺栓連接不銹鋼板件

陰陽極比率大，腐蝕程度更嚴(yán)重

有的時(shí)候，因?yàn)樘厥獾脑?，如果一定要采用鍍鋅或者鋁合金螺栓來連接不銹鋼板件，那么就需要使用塑料墊片來隔絕兩種金屬，防止“接觸腐蝕”。

?使用塑料墊片來避免接觸腐蝕

現(xiàn)在組件的鋁邊框大都在1.5mm左右，甚至還有越做越薄的趨勢(shì)。而很多靠海比較近的項(xiàng)目地，至少都是C4的大氣腐蝕等級(jí)。對(duì)于這樣的環(huán)境，不推薦直接使用不銹鋼螺栓以及不銹鋼接地墊片，而是應(yīng)該增加塑料墊片來隔絕兩種金屬，來避免“不銹鋼金屬”和“組件鋁邊框”以及“鍍鋅支架”之間造成“接觸腐蝕”的問題。