宇宙中的金属会腐蚀?

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有科学家认为,氧气是世界上分布最广的活性反应物质,无论是金属物质还是非金属物质,只要在空气中暴露足够长的时间就会逐渐发生质变。金属腐蚀的本质就是金属与空气中的氧气发生氧化反应,从而生成该金属的相关氧化物,我们常见的铜锈、铁锈就是金属氧化物。在人类材料学还未发展到足够高的水平之前,全球每年因为金属腐蚀的问题会损失大量的金属,从而造成大量的生命财产损失,因此如何让金属防腐蚀一直是科学家研究的课题。
后来有人发现只要在金属单质中掺杂一定量的碳单质或者其他金属元素,往往能够形成一种新物质,这种物质不仅在抗腐蚀性能上有很大的提升,在硬度、舒展性等方面都有良好的提升。随着人类材料学的日益发展,如今出现了更多预防金属腐蚀的方法,然而这些似乎都还无法阻挡航天器上的金属腐蚀情况。看到这可能有很多朋友会有疑问,太空中不是没有水分和氧气吗,为什么航天器中的金属还会发生氧化反应呢?
航天专家表示,从多个国家事后对返回舱的检测情况发现,航天器确实存在着金属腐蚀的情况。造成这种现象发生的原因也并非是由氧气和水引起的氧化反应,而另有原因。第一种可能的原因是太空里的辐射造成航天器的金属腐蚀,虽然太空里没有氧气和水分,但那里遍布了各种各样的辐射。如果是生命体直接暴露在外太空的环境中,那么强劲的辐射很快就会穿透生命体内的各种器官部位,造成不可逆转的损伤,甚至会导致基因突变。
尽管金属是无机物质,但是辐射依然能够对其造成影响,这表现在物理反应和化学反应上。在物理反应上,高强度的宇宙射线能够造成金属原子内部结构的破坏或者变化,从而让该金属变成另外一种金属。在化学反应上,宇宙射线可以为金属反应提供条件,因此在辐射的帮助下航天器金属还是会发生腐蚀。第二种原因则是氧气,太空中确实不存在氧气,就算存在那也是极其极其微量的,根本不会造成任何反应,但是航天器从地面上出来会携带一定量的氧原子。
研究表明,当航天器发射后在大气中穿梭,航天器外壳会携带大量的氧原子。这些氧原子在航天器穿过大气层的时候,因为航天器外壳发生严重的摩擦生热,导致氧原子和金属发生强烈的氧化反应,从而导致金属外壳腐蚀。由此看来航天器的腐蚀还不一定全都在太空中进行的,有一部分在离开地球或者返回地球的过程中就发生了。
除此之外,宇宙的温度也对航天器的金属材料造成很大的影响。根据研究发现,宇宙中的温度普遍在零下270摄氏度左右,在这样的温度下虽然金属不一定会发生氧化反应,但是极端温度会导致金属应变力发生剧变,从而导致金属材料加速老化。
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