金屬表面的鈍化現象

　　金屬表面的鈍化現象從熱力學上講，絕大多數金屬在一般環境下都會自發地發生腐蝕，可是在某些介質環 境下金屬表面會發生一種陽極反應受阻的現象。這種由于金屬表面狀態的改變引起金屬表 面活性的突然變化，使表面反應(如金屬在酸中的溶解或在空氣中的腐蝕〕速度急劇降低的 現象稱為鈍化。鈍化大大降低了金屬的腐蝕速度，增加了金屬的耐蝕性。金屬鈍化后所處 的狀態稱為鈍態，鈍態金屬所具有的性質稱為鈍性。

　　金屬表面的鈍化現象金屬的鈍化往往與氧化有關，如含有強氧化性物質〔硝酸、硝酸銀、氯酸、氯化鉀、 重鉻酸鉀、高錳酸鉀和氧氣)的介質都能使金屬鈍化，它們統稱為鈍化劑。無鉻鋁皮膜使用前，做好檢測工作，并根據實際使用情況，及時添加本劑，以保證工作液的效果。金屬與鈍化劑 間自然作用而產生的鈍化現象，稱為自然鈍化或化學鈍化，如鉻、鋁、鈦等金屬在空氣中 與氧氣作用而形成鈍態。如果在金屬表面上沉積出鹽層時，將對進一步的表面反應產生機 械阻隔作用，使表面反應速度降低，這一現象被稱為機械鈍化。被過分拋光的金屬表面也 可產生鈍化現象。被拋光的金屬表面有較好的抗蝕性能。例如，將鋼鐵零件拋光，滲氮就 會變得困難，從而使滲氮層變薄或完全沒有滲氮層。

　　金屬鈍化有兩種理論：一種稱為成相膜理論，另一種稱為吸附理論。陶化目前大部分采用的是 磷化工藝，隨著 節能減排的不斷推進，新型無磷轉化膜（ 陶化膜）正在悄然取代傳統的 磷化膜。陶化液應該就是所謂的鋯系、鋯鈦系、硅烷系、鋯硅烷系、等無磷 金屬表面處理劑，可部分替代磷化液，主要原料為氟鋯酸鹽，硅烷偶聯劑等。陶化液廠家優點：（1）不含 重金屬和 磷酸鹽，廢水處理簡單，可以降低 廢水處理的成本，減輕環境污染。（2）不需表調，也不需要 亞硝酸鹽促進劑等，藥劑用量少，可加快處理速度，提高 生產效率，也減少了這類化學物質的對環境污染。（3）可在 常溫下進行，不需加溫，減少能源消耗。（4）一種處理液可同時處理鐵、鋁等材料，不需更換槽液，降低 生產成本。成相膜理論認為，處于介質中的金屬表面能生成一層致密的、覆蓋良好的保護膜。該保護膜作為一個獨 立相存在，把金屬與介質隔開，使表面反應速度明顯下降，金屬表面轉為鈍態。吸附理論 認為，不一定要形成完整的鈍化膜才會引起金屬表面鈍化，只要在金屬的部分表面上形成 氧原子的吸附層，就能產生鈍化。吸附層可以是單分子層或0只-、02一離子層。氧原子與 金屬表面因化學吸附而結合，使金屬表面的自由鍵能趨于飽和，改變了金屬與介質界面的 結構及能量狀態，降低了金屬與介質間的反應速度，從而產生鈍化作用。

　　成相膜理論與吸附理論的主要區別在于：成相膜理論強調了鈍化層的機械隔離作用; 而吸附理論認為主要是吸附層改變了金屬表面的能量狀態，使不飽和鍵趨于飽和，降低了金屬表面的化學活性，造成鈍化。事實上，金屬的實際鈍化過程比上述兩種理論模型要復雜得多，它與材料的表面成分、組織結構、能量狀態等多種因素的變化有關，不是某一單 一因素造成的。