金屬如何生鏽?過去如何除鏽與防鏽?¶
金屬從被製造出來的那一刻就開始生鏽！！
大氣中富含氧氣與水氣，氧氣會釋放出電子讓水解離成氫離子與氫氧根離子，氫氧根離子接觸到金屬就會誘發金屬解離並釋放電子，鏽蝕活性電子再去持續不斷解離別的水。游離金屬與氫氧根離子相互結合後的氫氧化物就是鏽的開端，由於體積僅奈米尺度肉眼看不見，所以當我們以為金屬表面仍是灰亮高光澤沒有生鏽時，其實表面早已佈滿奈米鏽。而氫氧化物奈米鏽的棒狀結構內部佈滿孔洞，會因毛細現象自空氣中吸飽水分，此時金屬表面不但有來自空氣中的水，更已將準備好的水壺裝好裝滿。電子不斷地解離水，再誘發金屬持續解離，鏽蝕終將成長至肉眼可見的鏽。如下圖，以鐵金屬生鏽過程為例。
過去我們都認為只要將外部的空氣與水隔離就不會再生鏽了，但事實上金屬只要一生產出來，即使剛經過除鏽，只要接觸空氣就會開始生鏽，而這些鏽又吸飽了水，再加上有鏽蝕活性電子，鏽就會源源不絕的產出，即使我們用塗裝、電鍍等表面處理，只差在要包入多少鏽與水影響看到鏽破繭而出的時間，而不是真能將鏽蝕活動停止。
以鐵為例，我們常在戶外看見即使已塗裝隔絕空氣的鐵件設施，因內部含有鏽蝕活性電子與奈米鏽內的水會繼續鏽蝕，變成二氧化二鐵與氫氣，加上氫氣壓力累積後幫助鏽蝕快速破繭而出（如下圖）。
所以為了要去除鏽蝕活性電子與鏽，在工廠裡就常會用酸洗等化學方法，再用電鍍、塗裝、含浸等技術隔絕空氣與水氣，達到防鏽的目的，工序間隔時間越短防鏽效果越好，但時間到了還是會生鏽。
出廠之後的鏽蝕怎麼辦呢？
鏽蝕之後常用的防鏽整新工法，是先把表面完全除去鐵鏽，然後上止鏽漆消除再起的鏽蝕活性電子，最後塗上油漆隔絕空氣、水氣。
但是要把表面的鐵鏽與鏽蝕活性電子完全去除就是一件不可能的工作。
除鏽不但是非常麻煩與辛苦的工序，更是造成反效果的元兇。小區域常用人工或機械研磨除鏽，大範圍多用超高壓水刀或噴砂來處理。
採用機械研磨，雖可快速去除鏽蝕但伴隨著高熱產生，在降溫過程中會與空氣中的濕氣進行熱交換，反而會令裸露的金屬快速鏽蝕。
超高壓水刀除鏽，可快速除去厚重鏽蝕層，但也讓裸露的金屬暴露在大量的水裡，鏽蝕當然也很快地出現。
噴砂除鏽，可將鏽蝕去除非常乾淨，然而表面會有應力殘留（能量殘留）與尖銳粗化的表面，使金屬更容易與濕氣發生鏽蝕反應。
所以除鏽完成的當下，也是鏽蝕大量重生的時刻。
過去為消除鏽蝕活性電子多利用比要保護的金屬更容易產生氧化反應的金屬離子結合達到停止反應的目的，例如常見的紅丹漆或鋅粉漆，塗布在除完鏽的金屬表面，引導鏽蝕活性電子往紅丹漆或鋅粉漆的方向流動，然而實際情況是鏽蝕活性電子受到鏽的阻隔反往金屬內部流竄，令紅丹漆與鋅粉漆完全無用武之地，因此常見紅丹、鋅粉層仍完好，但鏽蝕卻沿著紅丹、鋅粉層與金屬間的介面全面擴散（如下圖）。
Note