在各種不同腐蝕類(lèi)型中，大氣腐蝕是存在最廣泛的一種腐蝕，它造成的損失約占腐蝕總損失的 50% 以上。防護(hù)大氣腐蝕最有效的方法是將金屬?gòu)母g環(huán)境中分離出來(lái)。目前，可以通過(guò)永久防護(hù)和臨時(shí)防護(hù)兩種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的保護(hù)。永久防護(hù)包括使用合金、金屬涂層、電鍍、陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)；臨時(shí)防護(hù)包括涂蠟、油脂、氣相緩蝕劑和干燥劑。
因氣相緩蝕劑的生產(chǎn)成本低、防腐蝕效率出色、使用、操作簡(jiǎn)便，所以在保護(hù)金屬、合金等方面的應(yīng)用越來(lái)越受歡迎。同時(shí)，以氣相緩蝕劑為基礎(chǔ)的氣相防銹技術(shù)也得到了更多的應(yīng)用，這些技術(shù)提高了工作效率和金屬的使用壽命，降低了石油和天然氣、軍事、汽車(chē)、電子、電氣和其他工業(yè)部門(mén)的腐蝕防護(hù)總成本。
氣相緩蝕劑（VPI），又叫揮發(fā)性緩蝕劑（VCI），能在常溫下自動(dòng)揮發(fā)出特殊氣體，依靠其揮發(fā)的緩蝕劑分子或基團(tuán)在金屬表面形成氧化膜、沉淀膜或分子及離子的吸附，從而抑制金屬腐蝕過(guò)程的電化學(xué)反應(yīng)，減小腐蝕電流，達(dá)到緩蝕的目的。
與其它防腐蝕方法相比，氣相緩蝕劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：
但是，氣相緩蝕劑的使用期限較難預(yù)測(cè)，無(wú)法精確計(jì)算剩余的防護(hù)時(shí)間，導(dǎo)致存在浪費(fèi)或防護(hù)不到位的問(wèn)題。
揮發(fā)性是氣相緩蝕劑發(fā)揮作用的前提，是氣相緩蝕劑一個(gè)重要的性能指標(biāo)，決定了 VCI 防銹作用的誘導(dǎo)性、持久性和有效距離。不同氣相緩蝕劑因其飽和蒸氣壓和分子結(jié)構(gòu)的不同，揮發(fā)到金屬表面 的方式也各不相同，大致可分為兩種：
氣相緩蝕劑應(yīng)用于密閉或半密閉空間，需在一定溫度、持續(xù)時(shí)間內(nèi)確?？臻g中氣相緩蝕劑維持一定濃度，能夠揮發(fā)吸附至金屬表面起緩蝕作用。因此 VCI 應(yīng)具有一定飽和蒸汽壓，其揮發(fā)性也由飽和蒸汽壓衡量。飽和蒸汽壓低的 VCI，有效作用距離短、揮發(fā)速度慢、誘導(dǎo)期長(zhǎng)，會(huì)使金屬表面的 VCI 未達(dá)所需濃度前就被腐蝕，但具有更持久的防銹能力；飽和蒸汽壓大的 VCI，有效作用距離長(zhǎng)、揮發(fā)速度快、誘導(dǎo)期短，能快速揮發(fā)至金屬表面抑制早期腐蝕過(guò)程，但因其揮發(fā)速度過(guò)快，耗量大，持久性能大大降低。故氣相緩蝕劑要有合適的飽和蒸汽壓才能達(dá)到最佳防護(hù)效果。
不同氣相緩蝕劑的蒸汽壓差別較大，如何根據(jù)氣相緩蝕劑的飽和蒸汽壓和使用要求，調(diào)控其揮發(fā)性，是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，常用的方法有：(1)將具有不同揮發(fā)性的氣相緩蝕劑進(jìn)行復(fù)配從而改變其揮發(fā)性；(2) 將氣相緩蝕劑吸附在無(wú)機(jī)多孔載體上。
氣相緩蝕劑的溶解度對(duì)其應(yīng)用性能也有重要的影響。氣相緩蝕劑在溶液中需要有一定的溶解性，這樣才能快速飽和已吸濕的金屬表面。若溶解度過(guò)大，吸附在金屬表面的緩蝕劑分子會(huì)發(fā)生脫附現(xiàn)象，不 能形成有效的吸附膜；若溶解度過(guò)小，金屬表面的水介質(zhì)中能溶解的緩蝕劑過(guò)少，在金屬表面不能形成 有效、完整的吸附膜，有時(shí)不但達(dá)不到緩蝕的目的，反而會(huì)加速金屬腐蝕。
氣相緩蝕劑還可配成氣相緩蝕溶液使用，所以在溶劑中需要一定的溶解性，來(lái)滿足其使用需求。氣相緩蝕劑在有機(jī)溶劑中的溶解度，關(guān)系到其生產(chǎn)過(guò)程和使用過(guò)程，在生產(chǎn)過(guò)程中為提高氣相緩蝕劑的產(chǎn)率，要選擇對(duì)氣相緩蝕劑溶解性小的溶劑。
VCI 分子可以通過(guò)物理吸附或化學(xué)吸附或兩者兼有的方式吸附在金屬表面。物理吸附過(guò)程是帶電的金屬表面與 VCI 分子間發(fā)生靜電相互作用。化學(xué)吸附過(guò)程是通過(guò) VCI 分子結(jié)構(gòu)中 P、N、O、S 等 原子的孤對(duì)電子與金屬表面進(jìn)行配位完成的。
金屬表面與 VCI 分子間相互作用的性質(zhì)可以利用各種吸附等溫線模型進(jìn)行討論，吸附等溫線在理解 VCI 分子吸附過(guò)程可以提供一些關(guān)鍵信息，可用于確定吸附自由能標(biāo)準(zhǔn)值及其與表面覆蓋率的關(guān)系。目前，主要用于氣相緩蝕劑吸附研究的平衡吸附等溫線有 Langmuir、Freundlich、Temkin、Floy-Huggins 等。其中Langmuir 吸附等溫線和 Freundlich 吸附等溫線應(yīng)用較廣泛，前者適用于均勻吸附過(guò)程，后者適用于非均相體系，特別是有機(jī)緩蝕劑。
氣相緩蝕劑分子中應(yīng)該含有一個(gè)或一個(gè)以上的緩蝕基團(tuán)，以使氣相緩蝕劑具備一定的緩蝕性能。氣相緩蝕劑的緩蝕效果與其分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，主要是受到緩蝕基團(tuán)的影響。氣相緩蝕劑揮發(fā)后遇水解離出保護(hù)基團(tuán)，其未配對(duì)電子或孤對(duì)電子可以使 VCI 分子很好地吸附在金屬表面，發(fā)生鈍化阻止金屬的腐蝕；VCI 分子在金屬表面形成單分子層，排斥水分子防止金屬腐蝕。
起決定性作用的是緩蝕基團(tuán)，其影響主要表現(xiàn)在以下幾方面：
(1)極性強(qiáng)、能與金屬配位的緩蝕基團(tuán)吸附性強(qiáng)，緩蝕性能高。
(2)緩蝕基團(tuán)具有選擇性，如 F 對(duì)鋁和鎂有保護(hù)作用，卻會(huì)加速鋼和銅的腐蝕。
(3)復(fù)配時(shí)緩蝕基團(tuán)之間的相互作用也會(huì)影響緩蝕效果。
由于氣相緩蝕劑有上述優(yōu)點(diǎn)，在金屬防銹領(lǐng)域的應(yīng)用面不斷拓寬，量不斷增加。常用的氣相緩蝕劑見(jiàn)下表。
名稱 | 分子式 | 簡(jiǎn)要說(shuō)明 |
辛酸三丁胺 | 
| 對(duì)黑色金屬有較好防銹性，油溶性隨羧酸碳原子數(shù)的增加而增加，常需與助溶劑配合用于配制氣相防銹油
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癸酸三丁胺 | 
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月桂酸三丁胺 | 
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辛酸二環(huán)已胺 | 
| 油溶性較好，常用于配制黑色金屬用氣相防銹油 |
苯甲酸鈉 | 
| 用于制作氣相防銹紙、氣相防銹粉劑或片劑，配制水基防銹劑和金屬加工液 |
苯甲酸銨 | 
| 用于制作氣相防銹紙、氣相防銹粉劑或片劑
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苯甲酸單乙醇胺 | 
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苯駢三氮唑 | 
| 對(duì)銅及其合金用氣相防銹紙、氣相防銹粉劑或片劑 |
苯三唑三丁胺 |  | 常與助溶劑配合用于配制氣相防銹油，對(duì)黑色金屬和銅及其合金均有效，也可用于制作氣相防銹粉劑或片劑 |
苯駢三氮唑二環(huán)已胺 | 
| 溶于油，對(duì)黑色金屬和銅及其合金均有氣相和油相防護(hù)防銹性，用于配制氣相防銹油 |
氨水 | 
| 常用于調(diào)節(jié)氣防銹劑劑的揮發(fā)性和堿性 |
碳酸銨 | 
| 易揮發(fā)，可用于制作氣相防銹粉劑或片劑 |
尿素 | 
| 用于配制氣相防銹水、制作氣相防銹紙 |
烏洛托品 | 
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碳酸芐胺 | (C6H5CH2NH2)2·H2CO3 | 常用于制作氣相粉劑或片劑 |
碳酸環(huán)已胺 | (C6H11NH2)2·H2CO3 |
磷酸氫二銨 | (NH4)2HPO4 |
磷酸二氫銨 | NH4H2PO4 |
亞硝酸二環(huán)已胺 | (C6H11)2??NH·HNO2 | 用于制作氣相防銹紙和固體氣相防銹劑 |
亞硝酸二異丙胺 | (C3H7)2??NH·HNO2 |
從分子組成及其特征看，氣相緩蝕劑在常溫下有適當(dāng)?shù)恼魵鈮海艹錆M被密閉的包裝空間，其分子中都含有一定的緩蝕性能的基團(tuán)，如：含硝基、羧基、胺基的有機(jī)化合物，或者含N、O、P元素的有機(jī)雜環(huán)化合物。氣相緩蝕劑的緩蝕作用可分為兩種情況：
與其它緩蝕劑比較，氣相緩蝕劑有如下特點(diǎn)：
- ⑴依靠緩蝕劑本身?yè)]發(fā)的氣體起緩蝕作用。緩蝕劑氣體無(wú)孔不入，故對(duì)于表面不平、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有細(xì)小孔隙的制件或組合件很適用。
- ⑵使用方便，啟封容易，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高。與防銹油封存相比，能省掉包裝前的涂油和啟封后的清洗，最適合于工具、零部件、軍械的封存防銹。
- ⑶防銹期長(zhǎng)。用氣相緩蝕劑封存防銹，在密封情況下防銹期可達(dá)10年以上。氣相緩蝕劑也可用于工序間的短期防銹。