自从1964年碳纤维复合材料首次应用于飞机制造以来，由于碳纤维复合材料具有重量轻、比强度和比模量高、热膨胀系数小等优点，其在航天领域的应用越来越广泛。据估计，飞机每减轻1kg的重量，每年可节省燃料2900L，所以先进碳纤维复合材料越来越受到人们的重视，其在飞行器中所占的比例也越来越大。欧洲于2004年投产的巨无霸民航机空客A-380及美国于2006年投产的7E7，其碳纤维的用量更是在大约40%，标志着未来的民航机采用高比例碳纤维的新纪元已经到来。

　　在碳纤维复合材料广泛应用的同时，需要与大量的不同种类的金属材料配合使用，比如在航空方面与钛合金、铝合金配合使用，但是碳纤维环氧复合材料保留了碳本身的电化学特性，即具有良好的导电性，较高的电极电位，一般来讲，要比绝大多数的金属更高。

　　这些都与贵金属如铂、金等的电化学特性极为相似，当它与某些电极电位较负的金属接触后，金属的腐蚀速率明显加快，短时间内造成有效破坏，因此，研究碳纤维环氧复合材料与金属材料的电偶腐蚀行为，提出有效的防护措施，对碳纤维复合材料的进步使用十分必要。本文选用目前航天领域普遍使用的T700碳纤维环氧复合材料和金属材料LY12铝合金为研究对象，研究不同温度下，它们之间的电偶腐蚀行为。

　　T700碳纤维环氧复合材料和金属材料LY12铝合金试样规格均为100×20×2mm，在试验前碳纤维复合材料采用砂纸打磨两面，将表面的环氧树脂层打磨掉，使碳纤维基体露出。试验在3.5%NaC1溶液中进行，通过零电阻电流表进行测量反应的腐蚀电流。所有的试样在打磨后均先用蒸馏水水洗，用滤纸擦干后再用丙酮擦拭。对于进行电偶腐蚀电流测试的样品要进行固定面积的胶封，采用玻璃胶将测试面积固定为60mm×20mm。按照电偶腐蚀的国家标准（GB/T15748-1995）对碳纤维复合材料与不同金属进行偶接试验，体系的温度分别为8℃，30℃，60℃，每组实验重复三次取平均值。

　　通过测试可以看出，温度对试样的电偶腐蚀情况影响较大，温度越高，腐蚀电流越大，而且试样在8℃时腐蚀电流下降较快，温度升高腐蚀电流下降变得缓慢，并且腐蚀电流值远高于低温情况通过观察LY12铝合金在不同温度下腐蚀后的SEM照片，可以看出铝合金有明显的点腐蚀痕迹。当铝合金表面发生点腐蚀后，露出的铝基体加快了腐蚀速率。

　　一般而言，腐蚀孔的形貌特征是外部致密，内部疏松，初生的蚀孔内，铝合金的新生表面上又有很多新的点蚀出现。这些新的蚀孔会不断扩展，邻近的蚀孔可能会互相吞并，这会加速初生蚀孔的扩展。当外部腐蚀掉后，此时腐蚀电流变大，但到后期，铝表面产生氧化产物和氯化钠结晶微粒，又阻止了腐蚀的继续，使腐蚀电流变小。

　　通过对比T700碳纤维环氧复合材料与在三种温度下的腐蚀形貌，相互对比可以看出腐蚀过程的进行使得碳纤维逐渐暴露出来，并且温度越高，碳纤维漏出的情况越严重。碳纤维漏出的越多，参与反应的碳纤维将逐渐增多，腐蚀原电池的阴极将逐渐变大，所以长时间的腐蚀使得碳纤维环氧复合材料的破坏程度加深，并且容易形成“大阴极小阳极”的情况，这将使与之相接触的金属加快腐蚀。

　　碳纤维环氧复合材料与铝合金发生电偶腐蚀时，其电偶腐蚀电流较大。而且随着使用环境温度的升高，碳纤维环氧复合材料与铝合金产生的腐蚀电流增大。所以在实际应用中应注意二者的接触腐蚀问题，碳纤维环氧复合材料和铝合金应采取防护措施后方可使用。

　　阅读延伸：《碳纤维复合材料与金属的电偶腐蚀原理》