鋁和碳纖維都是以能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)件提供輕質(zhì)強(qiáng)度和高性能機(jī)械性能而聞名的材料。目前，這兩種材料最常用于航空航天和賽車行業(yè)。
單獨(dú)的碳纖維層壓板和鋁都具有很高的耐任何形式的腐蝕性。但是，當(dāng)這兩種材料在有物理接觸的表面上配對(duì)時(shí)，電偶腐蝕會(huì)迅速影響這些表面，并隨后導(dǎo)致加速腐蝕，這種趨勢在鋁層結(jié)構(gòu)件中最為常見，但有時(shí)也會(huì)使碳纖維復(fù)合材料發(fā)生降解。
當(dāng)不同的金屬在電解質(zhì)（最常見的是水）的存在下發(fā)生電接觸時(shí)，就會(huì)發(fā)生電偶腐蝕。鋁和碳纖維都是導(dǎo)電材料，但它們的電勢相差甚遠(yuǎn)。碳纖維通過氧還原或水解反應(yīng)積極參與鋁的電偶腐蝕過程。因?yàn)樘祭w維是價(jià)態(tài)更高的材料，鋁會(huì)釋放出電子，然后隨著時(shí)間的推移被腐蝕。
碳纖維復(fù)合材料-金屬鋁蜂窩板
這種化學(xué)反應(yīng)涉及到鋁與碳纖維層壓板的共享離子。當(dāng)鋁釋放電子時(shí)，形成鋁離子（Al3+）。當(dāng)水分子分裂時(shí)，這些鋁離子將與氫氧根離子（OH-）結(jié)合，從而又形成氫氧化鋁Al（OH）3，它可以在鋁的表面上以白色白堊狀物質(zhì)的形式留下。
為了對(duì)抗電偶腐蝕，可以考慮將水排除，這似乎很實(shí)用，直到人們考慮到我們呼吸的氧氣中含有一定含量的水分，即濕度。雖然這種反應(yīng)在相對(duì)濕度下比碳纖維和鋁經(jīng)常暴露在水中要慢得多，但仍可能發(fā)生電偶腐蝕。
如果鋁和碳纖維結(jié)構(gòu)件的生命周期相對(duì)較短，不到一個(gè)月，則電偶腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)件的影響不應(yīng)足以導(dǎo)致組件過早失效。然而，關(guān)鍵是要知道結(jié)構(gòu)件將如何暴露在潮濕條件下，以及與零件的總面積相比，兩個(gè)零件直接接觸的表面積。
目前，防止兩種材料之間腐蝕的最常見解決方案是在兩種導(dǎo)電材料之間建立物理屏障或隔離點(diǎn)。這可以通過幾種不同的方式實(shí)現(xiàn)，比如玻璃纖維不具有導(dǎo)電性能，這使其成為阻止腐蝕機(jī)制的絕佳選擇。玻璃纖維可以添加到鋁芯與芯纖維的疊層中（如下所示）或CF和鋁基板可以粘合在一起的地方。
其他阻斷或隔離方式可以很簡單，只需在與鋁接觸的碳纖維上涂漆即可。這可能會(huì)使這兩種材料發(fā)生隔離，但應(yīng)十分小心，因?yàn)橛推峥赡軙?huì)隨著時(shí)間的推移而剝落和磨損，從而開始腐蝕。當(dāng)采用隔離玻璃纖維層時(shí)，這種情況發(fā)生的可能性要小得多。
在裝配過程中，對(duì)于螺母板等零件，通常使用環(huán)氧底漆和粘合劑在金屬和碳纖維之間形成屏障。用于組裝的粘合劑通常很厚，在粘合過程中，在鋁或其他金屬可能與碳纖維相遇的區(qū)域上和區(qū)域之間提供足夠的覆蓋。這些工藝與一層玻璃纖維結(jié)合使用，可提供卓越的防電偶腐蝕保護(hù)。防止碳纖維和鋁之間腐蝕的另一種選擇是封裝粘合區(qū)域，空氣中的水或濕氣都無法到達(dá)粘合表面。
