光伏支架系统常见的材料是钢材，那么钢铁腐蚀就是支架设计时必须重点考虑的内容。这篇文章先从简单的腐蚀原理入手，接下来的文章会分别从“大气腐蚀”、“土壤腐蚀”和“接触腐蚀”等几部分和大家一起探讨，并分析讲解如何在设计阶段考虑和避免腐蚀带来的影响。

钢铁的宿命

由于钢铁的物理机械性能比较稳定，塑性好、强度高，所以在工业建筑中，钢铁是使用范围最广的金属材料。但是钢光伏支架在大自然中往往容易被腐蚀，轻者产生铁锈影响美观，重者破坏结构质量，导致建筑物的坍塌，造成事故。据说世界钢材中的十分之一都因腐蚀而报废，可见腐蚀是钢铁无法避开的永恒话题。

套用美剧《权力的游戏》里面经典的一句话就是:

“AllMen(Metal) Must Die”

铁钉实验

我们在高中学习氧化还原反应时，常常就以钉子的腐蚀来进行讲解。这里小树洞带大家温习下这部分知识点，以此来引出钢铁腐蚀的基本理论。

A组铁钉: 添加水；含水和氧气

B组铁钉:添加水、氯化钠；含水、氧气、氯离子

C组铁钉:添加加热后的水、油；仅含水

D组铁钉:添加氯化钙；仅含氧气

其中A组为参考组，其余各组实验中分别含有水、氧气、氯离子三种元素。以此来比较这三种元素对铁钉的影响。

经过几天的时间，实验结果就很明显了，其中只有A和B组的铁钉生锈，并且B组铁锈比A组严重。而C和D组却没有任何生锈的迹象。由此实验可得以下几点结论：

B组比较A组，说明氯离子加速了铁的腐蚀。

C组比较A组，说明氧气为腐蚀的必要条件。

D组比较A组，说明水为腐蚀的必要条件。

腐蚀机理

根据以上实验，我们可以对腐蚀的原因进行一部分感性的认识，但是要真正理解腐蚀的机理就需要从理论上对其进行深入的研究。我们观察发现，钢铁腐蚀后产生了一种新的物质，而这种产生新物种的变化都源自于某种化学反应。

铁、氧气、水，这三种元素结合在一起就形成了“原电池”，而这种腐蚀又称为“电化学腐蚀”。其本质为氧化还原反应，而根本原因也就是我们常说的“电子迁移”。

当我们理解了氧化还原的理论后，就可以定量的来解释腐蚀的机理：

铁原子在氧气的作用下，会失去电子产生氧化铁。

水充当了反应过程中，电子迁移所必须的电解质。

大自然中的酸碱性物质，作为催化剂加速了反应。