钝化理论在金属腐蚀与防护中的应用.docx

钝化理论在金属腐蚀与防护中的应用 钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。另外，一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为 HYPERLINK /view/2992.htm \t _blank 贵金属状态的现象，也叫钝化。 钝化,金属由于介质的作用生成的 HYPERLINK /view/1301939.htm \t _blank 腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层 HYPERLINK /view/757628.htm \t _blank 薄膜（往往是看不见的），紧密覆盖在金属的 HYPERLINK /view/627227.htm \t _blank 表面，则改变了金属的表面状态，使金属的 HYPERLINK /view/439953.htm \t _blank 电极电位大大向 HYPERLINK /view/1146596.htm \t _blank 正方向 HYPERLINK /view/2865766.htm \t _blank 跃变，而成为耐蚀的 HYPERLINK /view/3834223.htm \t _blank 钝态。如Fe→Fe2+时标准 HYPERLINK /view/81246.htm \t _blank 电位为－0.44V，钝化后跃变到+0.5～1V，而显示出耐腐蚀的贵金属性能，这层薄膜就叫 HYPERLINK /view/8978726.htm \t _blank 钝化膜。 金属的钝化也可能是 HYPERLINK /view/4490903.htm \t _blank 自发过程（如在金属的表面生成一层难溶解的化合物，即氧化物膜）。在工业上是用 HYPERLINK /view/1487028.htm \t _blank 钝化剂（主要是 HYPERLINK /view/139716.htm \t _blank 氧化剂）对金属进行 HYPERLINK /view/1261818.htm \t _blank 钝化处理，形成一层 HYPERLINK /view/2133870.htm \t _blank 保护膜。 常见例子：冷浓硫酸、冷浓硝酸与铁、铝均可发生钝化。 其钝化的机理可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性质作用,作用时在金属表面生成 一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜.这层膜成独立相存在,通常是氧化金属的化合物.它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质接触,从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防腐蚀的作用. 金属表面状态变化所引起的金属电化学行为使它具有贵金属的某些特征(低的腐蚀速率、正的 HYPERLINK /view/606758.htm \t _blank 电极电势)的过程。若这种变化因金属与介质自然作用产生，称为 HYPERLINK /view/926368.htm \t _blank 化学钝化或自钝化；若该变化由金属通过电化学阳极极化引起，称为 HYPERLINK /view/78593.htm \t _blank 阳极钝化。另有一类由于金属表面状态变化引起其腐蚀速率降低，但电极电势并不正移的钝化（如铅在 HYPERLINK /view/1730.htm \t _blank 硫酸中表面覆盖盐层引起腐蚀速率降低），称为机械钝化。金属钝化后所处的状态称为钝态。钝态金属所具有的性质称为钝性（或称 HYPERLINK /view/273150.htm \t _blank 惰性）。 钝化能使金属变得稳定，从本质上讲这是由于金属表面上覆盖了一层 HYPERLINK /view/1652498.htm \t _blank 氧化膜，因而提高了金属的抗腐蚀性能。为了提高金属的防护性能，可采用化学方法或电化学方法，是金属表面上覆盖一层人工 HYPERLINK /view/1652498.htm \t _blank 氧化膜，这种方法就是通常所说的氧化处理或 HYPERLINK /view/1216696.htm \t _blank 发蓝，如在机械制造、仪器制造、武器、飞机及各种金属日用品中，作为一种防护装饰性覆盖层广泛地被采用。 金属钝化时由于金属和介质作用，生成一层极薄的肉眼所看不见的保护膜。这层膜是金属和氧的化合物。如：在有些情况下，铁氧化后生成结构复杂的氧化物，其组成为Fe3O4。钝化后的铁跟没有钝化的铁有不同的光电发射能力。 经过测定，铁在 HYPERLINK /view/1134431.htm \t _blank 浓硝酸中的金属 HYPERLINK /view/1652498.htm \t _blank 氧化膜的厚度是3×10∧-9m～4×10∧-9m。这种膜将金属和介质完全隔绝，从而使金属变得稳定。 1.