
臭氧(O₃)是一种强氧化剂,对多种金属和非金属材料具有较强的氧化作用。
以下是臭氧对常见材料的氧化影响分类汇总,便于工程应用中选择合适的材料进行耐臭氧设计。
一、臭氧对不同金属的氧化影响
| 金属材料 | 氧化敏感性 | 氧化反应及影响 |
| 铝(Al) | 中等 | 形成致密氧化铝(Al₂O₃)保护层,具有一定耐臭氧性;但长期高浓度臭氧下仍可能腐蚀。 |
| 铁/碳钢(Fe) | 强 | 易被臭氧氧化为Fe₂O₃或Fe₃O₄,导致生锈、结构劣化。需表面处理。 |
| 不锈钢(304/316) | 良好 | 形成稳定氧化铬保护膜,耐臭氧性较强。316优于304。高湿环境中耐久性略下降。 |
| 铜(Cu) | 强 | 易被氧化成Cu₂O/CuO,表面变暗、失去导电性。应避免直接暴露于高浓度臭氧。 |
| 镍(Ni) | 良好 | 形成氧化镍薄膜,耐氧化性较强,适用于臭氧环境。 |
| 锌(Zn) | 中等 | 形成氧化锌层,逐渐消耗本体,耐久性有限。 |
| 银(Ag) | 中等 | 可被氧化为Ag₂O,表面变色、影响导电性。 |
二、臭氧对常见非金属材料的氧化影响
| 非金属/高分子材料 | 耐臭氧性 | 说明 |
| 橡胶类(天然橡胶、丁苯橡胶等) | 差 | 易被臭氧开裂、老化,需采用耐臭氧橡胶(如EPDM、氟橡胶)。 |
| EPDM橡胶 | 优 | 高耐臭氧性,广泛应用于密封圈、管件等。 |
| 氟橡胶(如Viton) | 极优 | 可长期耐受高浓度臭氧,适用于高端密封。 |
| 聚四氟乙烯(PTFE) | 极优 | 几乎不受臭氧影响,推荐用于密封垫、管材等。 |
| 聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP) | 一般 | 在紫外或臭氧环境中易老化,需添加抗氧化剂。 |
| 聚氨酯(PU) | 差 | 易被臭氧氧化降解,不建议长期暴露。 |
| 聚碳酸酯(PC) | 一般 | 有一定耐臭氧性,但高浓度长期作用可能泛黄或开裂。 |
| 硅胶(Silicone) | 良好 | 耐臭氧老化、耐高温,适用于医疗和食品领域。 |
| 玻璃、陶瓷 | 极优 | 不受臭氧影响,可用于臭氧发生器壳体、管道等。 |
三、工程应用建议
臭氧水或湿度高环境下,金属更易腐蚀,材料选择需格外谨慎。
臭氧浓度越高、温度越高、湿度越大,氧化速率越快。
可采取的防护措施:
-金属表面涂覆防氧化涂层(如环氧涂层、不锈钢包覆);
-选用高耐臭氧塑料/橡胶材料;
-在设计中使用PTFE密封和硅胶管材;
-对电极类材料使用钛基贵金属涂层(例如:钛+铱铂涂层)。


