铜材表面氧化、腐蚀、变色的基本因素及其规律

众所周知，铜材在生产、储存、运输与使用中，铜材表面非常容易失去表面的美观色泽，这个铜材表面变色层的形成是一个非常复杂的物理化学过程。它涉及到干腐蚀、湿腐蚀和表面化学物质反应等过程。影响因素主要有湿度、温度、不纯的气体（腐蚀性的）以及有腐蚀、破坏性的生产工艺条件。

第一点、高温环境和高温环境对铜材腐蚀度的影响：在实际、实践中，在湿度和温度较高的季节里，铜材处理厂（铜材生产、加工、销售等）都普遍反应铜材表面极易在短时间内氧化变色。变色原因很多，主要是：在高湿度条件下，铜材表面容易吸附或凝聚微量的水分子（可能肉眼难以可见）的水膜。这样就十分容易发生湿腐蚀（或电化学腐蚀），大气中的杂质（如：二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氨气、硫化氢等等腐蚀性气体以及一些固体沉降物）溶于水膜中，是该水膜变成了导电液形成原电池腐蚀条件，该条件会大大加快铜件的氧化、腐蚀速度。同时高温环境下，铜材表面液十分容易发生干腐蚀，4Cu+O2→2Cu2O，2Cu2O+O2→4CuO；铜在干燥空气中与氧气发生反应，温度越高反应越快，该反应的直观变化是铜表面缓慢的变色→变暗→发黑。

第二点、腐蚀性气体的影响：空气中除了氧气外还有很多的杂质气体（如：二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氨气、硫化氢等等腐蚀性气体）也是引起铜材表面氧化变色的因素，特别是如今空气污染日趋严重的今天，空气中的腐蚀气体含量增加对铜表面的腐蚀也日趋严重。二氧化硫气体含量高于100ppm时即使在干燥环境中也会促进铜表面得氧化腐蚀，若湿度大于RH60%时则浓度更低也会对铜表面腐蚀有明显促进效果。硫化氢H2S气体对铜具有极强的变色促进作用即使浓度在1ppm的极低情况下，也会使铜表面短时间内变色。氮氧化物（如NO、NO2）二氧化氮气体具有强氧化性，容易使铜表面氧化变色，特别是在潮湿环境中腐蚀速率极大。二氧化碳干燥环境下对铜表面的氧化腐蚀没有促经作用，但是在潮湿环境中有明显的促进铜氧化变色甚至出现铜绿的作用。

第三点、空气中的沉降物对铜表面的影响：空气中的沉降物包括尘埃、盐分、碳化物、酸雾、雨水等等，特别是在如今空气污染物比较严重的时候，沉降物中的腐蚀介质更加繁多复杂。它们有些本身对铜表面具有腐蚀或加快腐蚀作用，有些能够吸附腐蚀性介质，在铜表面形成腐蚀性溶液等对铜进行加速腐蚀。