金屬材料是一種歷史悠久發展成熟的工程材料。 我國早在商朝即有青銅器出現， 春秋戰國時代開始使用鐵器， 鋁合金的運用亦已有一百年的歷史， 就連鈦合金都已發展六十多年了， 隨著人類文明的演進， 金屬材料一直扮演著重要的角色， 舉凡與我們生活息息相關的食， 衣， 住， 行， 無不處處見其蹤跡。
1、金屬材料的發展歷程
面對21世紀人類科技雖然已推進到太空時代， 電子資訊時代， 各種新興的材料如高分子材料， 半導體材料， 光電材料的白熱化競爭， 金屬材料卻未因而失去其魅力， 反之在電腦，
雖然輕金屬應用與製造由來已久， 但是在新興產業中直未受到太大的關注， 直到20世紀80年代中期開始， 歐美汽車工業希望朝輕量化發展時， 才開始重視輕金屬的應用。 輕金屬合金因為符合能源節約， 降低空氣污染， 可回收再生及制程清潔環保等訴求， 所以逐漸受到重視且已應用在實際產品上，
世界各國均訂定相關環保法令， 要求廠商回收報廢產品。 輕金屬大多具有易回收再利用之優點， 此外精煉技術的不斷改善， 也大幅增加了回收效率， 更充分達到資源再利用的目的。 鋁合金發展至今已超過100年以上， 因此應用範圍極廣， 成為重要的基本材料之一， 其規模僅次於鋼鐵工業， 遠大於鎂合金， 鈦合金及工程塑膠等結構材料產業。 如今， 除了航空工業之外， 日常生活用品也有許多應用鋁合金的產品， 例如鋁門窗， 自行車架甚至鋁箔包都是。 筆記型電腦廠商也已經推出了鋁合金外殼之筆記型電腦， 而運輸工具輕量化更是各國業者汲汲努力的目標。
2、金屬材料的腐蝕
金屬材料的腐蝕， 是指金屬材料和周圍介質接觸時發生化學或電化學作用而引起的一種破壞現象。 由於金屬材料的腐蝕可造成設備的跑、冒、滴、漏， 污染環境， 甚至發生中毒、火災、爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費。 因此， 研究金屬材料的腐蝕機理， 弄清腐蝕發生的原因及採取有效的防護措施， 對於延長設備壽命、降低成本、提高勞動生產力都具有十分重大的意義。
2.1金屬腐蝕的分類
按照金屬的腐蝕機理可以將金屬腐蝕分為化學腐蝕與電化學腐蝕兩大類。 不管是化學腐蝕還是電化學腐蝕， 金屬腐蝕的實質都是金屬原子被氧化轉化成金屬陽離子的過程。
2.2金屬腐蝕的機理
2.2.1化學腐蝕
化學腐蝕是指金屬與非電解質直接發生化學作用而引起的破壞其腐蝕過程是一種純氧化和還原的純化學反應， 即腐蝕介質直接同金屬表面的原子相互作用而形成腐蝕產物。 反應進行過程中沒有電流產生， 其過程符合化學動力學規律。
2.2.2電化學腐蝕
電化學腐蝕是金屬與電解質溶液發生化學作用而引起的破壞。 反應過程同時有陽極失去電子， 陰極獲得電子以及電子的流動， 其歷程服從電化學的基本規律。 電化學腐蝕又根據其電解質溶液酸鹼性的不同分為吸氫腐蝕和析氫腐蝕。
3、金屬材料的主要防腐措施
3.1改善金屬的本質
根據不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金， 或在金屬中添加合金元素，
3.2形成保護層
在金屬表面覆蓋各種保護層， 把被保護金屬氣腐蝕性質隔開， 是防止金屬腐蝕的有效方法。 工業窿輔使用的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類， 通常採用以下方法形成保護層：
1）金屬的磷化處理：鋼鐵製品去油、除鏽後， 放入特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡， 即可在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜， 這種過程叫做磷化處理。 磷化膜呈暗灰色至黑灰色， 厚度一般為5至20微米， 在大氣中有較好的耐蝕性。 膜是微孔結構， 對油漆等的吸附能力強， 如用作油漆底層， 耐腐蝕性可進一步提高。
2）金屬的氧化處理：將鋼鐵製品加到Na0H和NaN02， 的混合溶液中，加熱處理，其表面即可形成一層厚度約為0.51.5微米的藍色氧化膜(主要成分Fe3O4)，以達到鋼鐵防腐蝕的目的，此過程稱為發藍處理，簡稱發藍。這種氧化膜具有較大的彈性和潤滑性，不影響零件的精度。故精密儀器和光學儀器的部件，彈簧鋼、薄鋼片、細鋼絲等常用發藍處理。
3)非金屬塗層：用塑膠噴塗金屬表面，比噴漆效果更佳。塑膠覆蓋層緻密光潔。色澤豔麗，兼具防蝕與裝飾的雙重功能。搪瓷是含SiO：量較高的玻璃瓷釉，有極好的耐腐蝕性能，因此作為耐腐蝕非金屬塗層，廣泛用於石油化工、醫藥、儀器等工業部門和日常生活用品中。
4)金屬保護層：這是以一種金屬鍍在被保護的另一種金屬製品表面上所形成的保護鍍層，前一種金屬稱為鍍層金屬。金屬鍍層的形成，除電鍍、化學鍍外，還有熱浸鍍、熱噴鍍、滲鍍、真空鍍等方法。
3.3改善環境
改善環境對減少和防止金屬腐蝕有重要作用。例如，減少腐蝕介質的濃度，除去介質中的氧，控制環境溫度、濕度等都可以減少和防止金屬腐蝕。也可以採用在腐蝕介質中添加能降低腐蝕速率的物質《緩蝕劑》來減少和防止金屬腐蝕。
3.4電化學保護法
電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備上採取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法，主要有以下兩種：
1）犧牲陽極保護法：該方法是用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極，固定在被保護金屬上，形成腐蝕電極，被保護金屬作為陰極而得到保護。犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用於保護海船外殼、海水中的各種金屬設備、構件和防止巨型設備(如貯油罐)以及石油管路的腐蝕。
2）外加電流法：將被保護金屬與另一附加電極作為電池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用於防止土壤、海水及河水中金屬設備的腐蝕。
雖然我們不能阻止金屬回歸至氧化物的趨勢，但我們可以通過掌握金屬腐蝕的機理，從而合理地選用金屬材料或採取一定的防腐蝕方法以延緩金屬材料的腐蝕速度，進而延長金屬材料的使用壽命，降低因設備、管道等的腐蝕而發生的額外成本，同時對提高勞動生產率也起到了一定的積極作用。
的混合溶液中，加熱處理，其表面即可形成一層厚度約為0.51.5微米的藍色氧化膜(主要成分Fe3O4)，以達到鋼鐵防腐蝕的目的，此過程稱為發藍處理，簡稱發藍。這種氧化膜具有較大的彈性和潤滑性，不影響零件的精度。故精密儀器和光學儀器的部件，彈簧鋼、薄鋼片、細鋼絲等常用發藍處理。3)非金屬塗層：用塑膠噴塗金屬表面，比噴漆效果更佳。塑膠覆蓋層緻密光潔。色澤豔麗，兼具防蝕與裝飾的雙重功能。搪瓷是含SiO：量較高的玻璃瓷釉，有極好的耐腐蝕性能，因此作為耐腐蝕非金屬塗層，廣泛用於石油化工、醫藥、儀器等工業部門和日常生活用品中。
4)金屬保護層：這是以一種金屬鍍在被保護的另一種金屬製品表面上所形成的保護鍍層，前一種金屬稱為鍍層金屬。金屬鍍層的形成，除電鍍、化學鍍外，還有熱浸鍍、熱噴鍍、滲鍍、真空鍍等方法。
3.3改善環境
改善環境對減少和防止金屬腐蝕有重要作用。例如，減少腐蝕介質的濃度，除去介質中的氧，控制環境溫度、濕度等都可以減少和防止金屬腐蝕。也可以採用在腐蝕介質中添加能降低腐蝕速率的物質《緩蝕劑》來減少和防止金屬腐蝕。
3.4電化學保護法
電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備上採取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法，主要有以下兩種：
1）犧牲陽極保護法：該方法是用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極，固定在被保護金屬上，形成腐蝕電極，被保護金屬作為陰極而得到保護。犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用於保護海船外殼、海水中的各種金屬設備、構件和防止巨型設備(如貯油罐)以及石油管路的腐蝕。
2）外加電流法：將被保護金屬與另一附加電極作為電池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用於防止土壤、海水及河水中金屬設備的腐蝕。
雖然我們不能阻止金屬回歸至氧化物的趨勢，但我們可以通過掌握金屬腐蝕的機理，從而合理地選用金屬材料或採取一定的防腐蝕方法以延緩金屬材料的腐蝕速度，進而延長金屬材料的使用壽命，降低因設備、管道等的腐蝕而發生的額外成本，同時對提高勞動生產率也起到了一定的積極作用。