特斯拉皮卡生锈上热门!我却发现一个问题星舰还能上火星吗?
2024-04-08 新闻中心
特斯拉皮卡Cybertruck生锈了!这是这两天的热门话题,必须得说,这可能会极度影响这辆世界首款不锈钢外骨骼电动汽车的未来命运,这才交付一两个月,号称防弹不生锈的车身就开始生锈了,那要时间久了,还不得锈成废铜烂铁啊?更关键的问题是,这种不锈钢也是用于星舰的,而星舰是要上太空,登陆月球火星的,并且会重复使用,这会极度影响马斯克打造100万人火星城市,让人类成为多星球物种的计划吗?
事情起源于两名特斯拉Cybertruck车主在车主俱乐部论坛上的发帖,两人都住在加利福尼亚州,一位车主在雨中行驶两天后,发布了车身不锈钢点点锈迹的照片,另一位洛杉矶的车主刚提车11天,只行驶了500多公里,还大部分时间都停在家门口,结果不锈钢表面还是形成了橙色锈斑。
从照片上看,锈迹确实不是一点两点,而是布满车身,都在毫米以下量级,一般人心里可能都要发毛,要是一直这样锈下去,这一两年后会成啥样子啊?我们都知道铁生锈是很快的,也常常看到所谓的不锈钢锈迹斑斑,难道几万美元的Cybertruck也要这样玩完?
Cybertruck使用的是30X不锈钢,是特斯拉自己开发的一种超硬冷加工合金钢,和星舰使用的外骨骼一样,有着非常强的硬度和极好的断裂韧性,可以有很大效果预防低温下变脆,这一点很重要,因为星舰要面临太空和其他星球的极端环境,如果断裂韧性差,很容易出现裂纹并逐步扩大,因此导致灾难性事故的发生。
Cybertruck使用和星舰一样高大上的30X不锈钢,能够说是圈粉的两大亮点之一,还有一大亮点就是独特的造型。Cybertruck使用的不锈钢厚达3毫米,这和其他汽车钣金通常不超过0.8毫米可以说天壤之别,整辆车估计要用410公斤的不锈钢,可以防9毫米手的射击,而且还成本很低,每吨约2500美元。
300不锈钢系列是使用最广泛的耐酸不锈钢,不仅空气、蒸汽和水难以侵蚀,就是非物理性腐蚀物质酸、碱、盐等也难以造成影响。
所谓生锈,是铁和氧气发生氧化还原反应,生成各种氧化铁的过程。不锈钢是添加了铬的合金,铬会先于铁在表明产生一层极薄但却坚固细密的富铬氧化膜,从而防止氧原子继续渗入、氧化,保护材料不会生锈。
300不锈钢含有铬和镍,镍和钢会形成奥氏体微观结构,拥有非常良好的高低温韧性、延展性、强度、抵抗腐蚀能力以及经济性。而特斯拉专利申请中提到,30X不锈钢含有至少12%的马氏体成分,估计是为了更好的提高它的强度和硬度,特斯拉称其性能超过了其他合金。那么它的性能究竟有多好呢?
在专利申请中我们大家可以看到,30X不锈钢硬度约为420HV到500HV,在3%的氯化钠溶液中,Epit-Eocp耐蚀性约为520mv到800mv。Epit是点蚀电位,指金属在特定环境中发生点蚀的最低电位。点蚀是一种局部腐蚀,会形成小而深的坑,对金属结构的完整性导致非常严重威胁。Eocp是开路电位,指金属在与外部电路断开连接时所处的电位。Epit-Eocp值越高,表示金属的点蚀电位越高,越不容易发生点蚀,从而抵抗腐蚀能力也越好。
所以我们就可以做一个对比了,现在使用最广泛的304不锈钢,硬度通常在200HV以下,Epit-Eocp耐蚀性大约在200-300mV之间,所以30X不锈钢的硬度和抵抗腐蚀能力,确实都要高出很多。
实际你平常可能会注意到,街头的一些旗杆、灯箱、宣传栏、候车亭等不锈钢设施,经常也是锈迹斑斑的,这其中的原因可能有两个,一是使用了劣质不锈钢,铬含量不足,因而容易生锈,美国、欧洲铬含量高于10.5%才能称为不锈钢,日本是11%,中国是12%,更高一点。第二个缘由是遇到假不锈钢了,不法商贩会用一般钢铁电镀来假冒不锈钢,电镀层剥离后,里面的钢铁当然就会生锈了。
但Cybertruck使用的30X不锈钢,抗侵蚀的能力如此强,怎么也会生锈呢?如果你住在沿海地区,你就可能发现,一些货线不锈钢钢管可能也会出现生锈的情形,是因为304不锈钢抗腐蚀性还是有一定的局限,海边空气如果太过潮湿的话,里面含有大量盐分,可能也会导致钢管生锈,而使用更耐腐蚀的316不锈钢,情况可能就会好很多。
这其中的罪魁祸首就是氯离子,如果氯离子浓度过高,同时还有硫酸根离子的话,就可能会导致铬、镍溶解,破坏钝化膜,失去抗腐蚀和抗老化性能。氯离子浓度达到某些特定的程度,不锈钢甚至有可能发生晶间腐蚀、点蚀、孔蚀等严重腐蚀现象,当然,这在大多数情况下要浸泡在海水中才会发生。
所以答案可能已出来了,这两位Cybertruck车主都住在加州海边,都是在下雨后不锈钢车身出现锈迹的,所以原因是暴露于海盐和高温环境中,导致不锈钢点蚀形成了这种橙色斑点。其实海边下雨可能仅仅是一个原因,如果用不锈钢做车身,还有很多轻易造成不锈钢生锈的原因。
比如车身表面如果有其他金属粉尘,空气又潮湿的话,冷凝水可能会在两者之间形成微电池,导致电化学反应破坏保护膜,形成电化学腐蚀。还有各种有机汁液,甚至痰液,在有水和氧气的情况下可能形成有机酸,长时间存在也可能引发不锈钢表面腐蚀,包含别的酸碱盐等物质,都可能会导致局部腐蚀。还有就是鸟粪、虫子、焦油、树汁瓜汁果汁等,里面含有的酸性物质和有机物,可能与不锈钢表面的氧化膜发生反应,导致腐蚀的发生。这些都是很难避免的,我不相信你能不让鸟拉屎在你的车上。
那么是不是不锈钢就根本不适合做车身,马斯克完全失误,Cybertruck的未来堪忧呢?我认为这个事情很难说,你别忘了,不锈钢实际还有自我修复能力,也就是说铬钝化膜被破坏后,下面的铬还会和氧发生反应,生成新的钝化层,形成新的保护。所以你只要把污染物去掉,Cybertruck车身会清楚自己保护自身的,要想把3毫米都锈穿,恐怕还是不容易的。
我估计特斯拉对这个是早有评估的,所以Cybertruck的保养说明,已经给出了贴心的建议,洗车的时候别在阳光直射下进行,避开使用热水洗车,还有就是某些清洁剂和洗车剂,有几率会使车身损坏或变色等等,所以给Cybertruck洗车,既是一门学问,也是一门艺术。
那么遇到这一种事情的关键,就是尽快把锈迹除去,等聪明的不锈钢自己照料好自己,具体可以用铝箔蘸点水,擦洗生锈的地方,由于铝还原电位比铁高,会形成一个小小的微电池,把氧由铁原子转移到铝原子上。而铝箔的硬度没有钢大,也不会刮伤车身,然后铝氧化形成的氧化铝硬度很高,刚好也可以对不锈钢进行抛光处理。
但最好的保护办法,还是给Cybertruck刷上透明油漆,这也是几乎所有其他新车的标配,只是特斯拉太过相信不锈钢外骨骼,选择让它完奔,不过如果你愿意花5000美元的话,特斯拉也非常乐意为你的爱车罩上一层的优质缎面透明聚氨酯薄膜。不知经历这一事件后,马斯克会不会改变主意,把这作为Cybertruck的标配呢?
最后说说使用30X不锈钢的星舰,会不会因为不锈钢生锈,影响外太空或其他星球的任务?我感觉至少在太空飞行和月球任务中,应该不会有什么影响,因为这一些地方恰好没有氧气、水和氯离子、硫酸根离子等,所以不太可能对不锈钢造成破坏。而火星大气主要是二氧化碳,占95%,氧气、水汽都是微量,可能也不会有多大的影响。
影响最大的可能还是地球上的任务,好在地球上最不缺的就是人了,能安排定时进行保养,所以也不会有什么大的问题。那么不锈钢生锈,会影响你购买Cybertruck的决心吗?