金(jin)屬(shu)在(zai)大(da)氣中(zhong)會(hui)自發進行氧化，隨(sui)著溫(wen)度增(zeng)高，大(da)氣中(zhong)水分蒸發，濕腐蝕(shi)變成干腐蝕(shi)，腐蝕(shi)更嚴重(zhong)，在(zai)工(gong)(gong)業中(zhong)成為重(zhong)要問題。如高溫(wen)石油(you)化工(gong)(gong)管(guan)道(dao)等都存在(zai)高溫(wen)氧化問題。在(zai)高溫(wen)下金(jin)屬(shu)表(biao)面產生(sheng)一層氧化膜。Pilling和Bedworth曾指出，抗(kang)氧化性和氧化物(wu)與金(jin)屬(shu)的體積(ji)比有(you)關。如用(yong)R表(biao)示單(dan)位體積(ji)，則：

  當R＜1時，氧(yang)(yang)化(hua)物不(bu)能覆蓋金(jin)屬表面，因而(er)沒有保(bao)(bao)護(hu)(hu)性；當R＞1時，氧(yang)(yang)化(hua)物中將產生較(jiao)大的(de)應力，膜易破(po)裂脫(tuo)落，保(bao)(bao)護(hu)(hu)性不(bu)好。理(li)想的(de)比值應接近(jin)1。此外，保(bao)(bao)護(hu)(hu)性高的(de)膜還應具有高熔(rong)點(dian)，低(di)(di)蒸氣壓，膨脹系(xi)數(shu)與(yu)金(jin)屬接近(jin)，良(liang)好的(de)抗破(po)裂高溫塑性，低(di)(di)電導(dao)率，對(dui)金(jin)屬離(li)子和氧(yang)(yang)的(de)擴(kuo)散系(xi)數(shu)低(di)(di)等。

  金(jin)屬(shu)(shu)的高溫氣體腐(fu)蝕(shi)也是一個電(dian)化(hua)學(xue)過程(cheng)。如圖8.1.13所示。陽極(ji)反應是金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)化(hua)，在膜(mo)-金(jin)屬(shu)(shu)界面發生；陰(yin)極(ji)反應是氧的離(li)子(zi)化(hua)，在膜(mo)-氣體界面發生。電(dian)子(zi)和(he)(he)離(li)子(zi)（金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)和(he)(he)氧離(li)子(zi)）在膜(mo)中(zhong)兩極(ji)之間流動，它和(he)(he)水溶液中(zhong)的腐(fu)蝕(shi)電(dian)池(chi)相(xiang)似。

  防止高溫氧化(hua)最有效(xiao)的(de)方法是在基體(ti)金屬(shu)中加入有效(xiao)的(de)合金成分(fen)，使(shi)膜中生成保護性很強的(de)二元或三元化(hua)合物，使(shi)離子擴散更為困難，氧化(hua)速度因而(er)下(xia)降。