防鏽技術解析／光電不鏽鋼 有請半導體上身

【聯合報╱記者蔡永彬、鄭朝陽】
中華民國101年5月14日

19世紀時，人們就開始研究如何防鏽；有物理方法，也有化學方法。

現今市面上的不鏽鋼超過180種，

中央大學材料科學與工程研究所所長林景崎指出，
防鏽最簡單的方式就是常常擦拭、塗漆或上油。
近年還有人用半導體開發「光電油漆」，延長鋼材的使用壽命。

林景崎表示，
和鐵相比較，鋁的氧化物有保護作用，銅的性質很穩定；
但含鋁、含銅的合金還是有可能腐蝕。
所以雖然氧化鋁可以保護材料內層，
但通常相關產品還是會多經過一道「陽極處理」，
用以加速、加厚氧化程度；
氧化鋁的結構上有一些小孔，有業者加入染料，製成許多不同顏色的鋁門窗。

約150年前，人們在鐵的表面鍍上鋅防鏽，

林景崎解釋，方法是把鋅加到高溫，變成液體後，
鐵材就像「油條沾豆漿」一樣浸泡進去，稱作「熱浸鍍鋅」。
近年來還有電鍍、真空蒸氣等其他方法；
這裡的鋁、鋅都是要代替鐵氧化的，稱作「犧牲性鍍材」。

現今人們經常使用不鏽鋼，它有許多編號分類方式，
根據美國自動車工程師學會的分類，
分成「200」、「300」、「400」、「500」、「600」共5種系列。

平時常看到的不鏽鋼是「300」型，
標準成分是18％鉻 加8％鎳，

其中最廣泛運用的是304、316型。
其中316型添加鉬元素使它抗腐蝕，是造船、化學、濱海邊常使用的材料。

林景崎說，某些環境會造成鋼材容易生鏽，人們也採取不同方式防鏽。
例如汽車水箱中都會添加防鏽劑、腐蝕抑制劑；
早年的腐蝕抑制劑含鉻離子，毒性很強，
現在逐漸以別的配方取代。
另外，瓦斯或油管路上也會塗一層陰極防蝕漆。

林景崎提到，近年開發的「光電油漆」，
則是在鐵表面上鍍一層半導體材料，
它會進行光電反應，讓電子進入基材、電洞和空氣作用，
鐵材就不會再和空氣接觸，由此達到保護鋼鐵的目的。