昨晚看到朋友寫了篇文章
https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1434084810077123&id=344959855656296
為何要重視腐蝕行為?
在自行車領域當中，金屬材質的結合，異材質的結合，都會有腐蝕行為產生
若不能有效管理，容易影響到產品的使用壽命
而放大到其它工程領域，更是隨處可見，腐蝕的防治與管理因此與我們息息相關卻是容易被忽略的環節
因為它不會是立即性的發生破壞或危險
自行車鋁合金車把被汗水腐蝕，最終造成車把斷裂，影響到使用安全的文章
一時技癢，我也來分享一下腐蝕行為的見解，看自己所學與實務經驗了解到甚麼樣的程度
((先說，想到甚麼寫甚麼，文章內容若有點跳，看不懂，不要問我...
))
自行車領域當中，最常見的腐蝕行為是碳纖/鈦/鋁/鋼...等材質
電位腐蝕/電化學腐蝕，是最常見的表態
1.必須存在電位差異，一個是陽極，另一個則是陰極(如鋁合金+鋼的組合，鋁就會被腐蝕)
2.必須存在導電路徑(如鋼的螺絲+鋁的螺母對鎖後的螺牙就是接觸面所行成的導電路徑)
3.電化學系列的各種金屬活性(自己去查，我沒背)
↑↑這張圖是我畫的，用來解釋鋁合金跟碳纖接觸時的腐蝕行為
當碳鋁結合時，水分子跟氧會讓碳纖強化複材產出OH-，鋁的電子會被攜出形成三價鋁(暫態)，最終形成Al(OH)3氫氧化鋁(穩定態)
這張圖是解釋鋁鋁結合的腐蝕行為，跟上圖有點像但又不一樣
用來解釋水所形成的導體架橋，造成的金屬腐蝕行為
異材質結合，上頭有說
除了不同金屬結合外，碳鋁結合也是典型的腐蝕有效路徑(難怪我會有修不完的車)
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電化學腐蝕:
既然是"化學"性的腐蝕，就代表有酸或鹼。我都有在擦車，這些物質從何而來?
1.住海邊的，空氣中的氯離子含量會較高
2.工業區或汽機車排放廢棄，則會有較高的硫酸根離子
3.運動流汗，會有"1."
雨水或汗水形成搭接載體，當酸性物質濃度夠高時，自然形成鹽酸或硫酸溶液
電化學腐蝕從此而來，環境中自然存在...
電位腐蝕，異金屬或碳鋁結合的典型行為
上頭有描述，自己嚼...
簡單說:碳纖鋁結合不能讓鋁合金裸露狀態下直接跟碳纖結合，即使是塗很多樹脂來隔離也不是好的方法
老師希望我強調碳鋁結合的隔離重要性
所以我有機會就會強調之
然而我修了那麼多車，碳纖跟鋁的結合，之間有做隔離的品牌少之又少
↓↓碳鋁結合之電位腐蝕實務案例分享:
鋁合金勾爪
即便是有烤漆塗裝作外在隔離仍是無法阻止腐蝕行為
因為是鋁合金與碳纖結合處開始產生(內部)
這個案例是水的架橋
碳纖條狀物跟鋁合金螺帽結構的結合，斷面區積水形成導體加速腐蝕行為
車架五通導線板螺絲孔，鋁合金螺帽黏固在碳纖結構上頭
電位腐蝕是一，水的進駐與堆積，搭配酸性物質加乘電化學腐蝕行為
螺牙都蛀光
螺牙牙谷區堆積的腐蝕產出物
鋁合金螺帽腐蝕表徵(這還算輕微)
碳纖豎管搭配鋁合金迫緊器，這是個最常被忽略的死角區
加上汗水很容易滴到這，且滲入後不易清潔，電化學+電位腐蝕的典型位置之一
當你的迫緊器無法迫緊達到有效約束
前叉豎管容易有鬆動的可能性發生，輕則斷豎管，重則....
五通金屬結構被蛀掉的案例
一樣是電位腐蝕+電化學腐蝕加速作用
""我有陽極隔離了呀""
水跟氧是相當微觀的物質，結合結構亦須微觀待之，具觀而為是老師教我的另一件事
這是碳纖車架立管的固定式吊耳
碳纖管+鋁合金吊耳，這樣的結合方式非常普遍，鉚接或膠合是主要的結合作法
""鉚釘""啥材質?鋁合金居多，鋁跟碳纖結構的接觸自然形成電位腐蝕區域(所以我在修補車架，鉚釘都用不鏽鋼)
結構面淋雨或汗水進駐，水分子堆子在金屬吊耳背面，與碳纖結構形成架橋，電化學腐蝕直接就攻擊樹脂
加上變速鋼絲拉扯(應力)脫層或破裂任你選
有陽極保護為何還會腐蝕?
陽極皮膜很薄
鋁合金結構常見會有噴砂或車铣的加工刀痕
螺牙會有牙尖/牙面/牙谷區
不夠光滑或尖端R角處的位置，在陽極過程當中會有尖端放電的情況
造成陽極層的厚薄度差異
如螺牙的牙尖區就是陽極皮膜較薄的位置，就是防護比較薄弱的地方
噴砂的珠擊也會形成高低落差，只是你的肉眼看不看的出來而已
↓↓以下為螺牙鎖固腐蝕的案例
任何車削加工精度再高的螺牙，組裝鎖固的咬合面積頂多30%
且加上鎖固時須投入扭力(為了鎖緊)，螺牙與螺牙間會產生磨擦阻力
自然就容易將陽極皮膜刮傷刮破，形成鋁合金的裸露
而氧氣的濃度高低差，形成了富氧區與缺氧區，電位差自然出現
當酸性物質進駐，會從結構保護最弱的地方開始破壞，腐蝕行為因此而生
""點蝕""是陽極皮膜保護下最先發展的腐蝕，然後向下擴散，最終全面腐蝕
↓↓電子顯微鏡下的點蝕觀察
(從這案例我們可以看到牙尖區被蛀掉的痕跡)
這是典型的間隙腐蝕
↓↓這兩張圖片是完全沒有陽極保護的螺牙
螺牙的腐蝕明顯高於上頭兩張有陽極保護的螺牙
這是花鼓側蓋
有陽極保護層，一樣被蛀掉
為何?
因為安裝輪組時，側蓋與其它金屬結構有摩擦或撞擊，造成皮膜破損
碳纖勾爪與它形成直接接觸，電位腐蝕出現
若再淋個雨+不清理，電化學腐蝕又進來了，怎能不蛀掉
膠合腿組，這是誰我就不說了
相信很多人都知道
我在社團裡說過一句話:成也加工，敗也加工
太過於薄弱的結構區，加上應力讓結構不斷的變形，水氣的進駐
形成腐蝕點，然後入侵，最終腐蝕行為導致樹脂大面積脫層
這不是樹脂失效的破裂行為，而是金屬腐蝕層被應力拉扯的結果
未隔離保護的鋁頭，放著都會破
因為環境與應力
腐蝕行為與腐蝕防治是一門相當深且廣的領域，電化學腐蝕/電位腐蝕/間隙腐蝕/應力腐蝕....是不同面相的觀點
自然法則讓誰的作用強就走誰的行為，最終以氫氧化鋁為穩定結果(以鋁為例)
我也只是懂一點皮毛，想到甚麼說甚麼
有興趣的，加減參考，不用太嚴肅
平時多保養，可以有效的延長使用壽命
若你不會維護你的車，車店會很樂意協助
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