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5分でわかる「孔食」腐食環境?皮膜?理系ライターがわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。突然だが「孔食」という現象を知っているか?

金属の腐食といったら鉄の赤さびを思い浮かべる人も多いだろう。鉄板を屋外に置いておけば雨風にさらされてすぐに錆で赤くなり、その錆びがぽろぽろとれていき金属の厚みが減少していく現象だ。その一方で錆びにくい金属として知られているステンレス鋼ではそんな現象は起こらないんだが、ある日突然ステンレスの板に小さな穴がぽっかり開いてしまうことがある。それが「孔食」だ。

孔食とは何なのか、発生する原因はなにでどう予防すればいいのか、国立大学の理系出身で金属材料とその腐食現象にも詳しいライターNaohiroと一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

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ライター/Naohiro

国立大学の理系出身。重工メーカーの技術者として培った知識と経験を武器に、金属材料の腐食現象を分かりやすく解説する。

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1. 孔食の前に、腐食って何だろう?

image by iStockphoto

孔食の説明の前に、まず腐食と聞いて何を思い浮かべますか?真っ赤にさびついた鉄板?森の養分になった落ち葉?意外と分からないものですよね。(ちなみに森の落ち葉は腐食ではなく腐植です)

それではまず腐食の定義から確認していきましょう。

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1-1. 「腐食」の定義

日本工業規格のJISハンドブックによると腐食とは

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金属がそれをとり囲む環境物質によって、化学的又は電気化学的に侵食されるか若しくは材質的に劣化する現象

出典:JIS Z 0103-1996 防せい防食用語(日本工業規格)

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とあります。この言葉だけ見ていると難しいですが、鉄が水や酸素と反応したり、イオン化傾向の異なる金属材料と接触することで部分的な電池を形成してぼろぼろになっていくことをイメージすると分かりやすいですね。

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1-2. 腐食の種類

1-2. 腐食の種類

image by Study-Z編集部

一言に「腐食」といっても化学プラントのような高温低湿度環境で反応性ガスにより腐食が進行していく乾食(かんしょく)、水と酸化剤の存在下で腐食が進行する湿食(しっしょく)に大きく分けることができます。そして湿食は金属の全体が均一に酸化され腐食していく全面腐食金属の一部で局所的に腐食が進行していく局部腐食、微生物が介在して金属を腐食させていく微生物腐食に分類することができるんです。

局部腐食は更に異種金属接触腐食、粒界腐食、応力腐食割れ、エロ―ジョン・コロージョン(摩耗腐食)、すき間腐食そして「孔食」に分けられます。次からは全面腐食と局部腐食の「孔食」を比較して、その反応の特徴をみていきましょう。

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