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金属钝化的成膜理论

放大字体  缩小字体发布日期:2012-06-25  浏览次数:570
核心提示:理论认为,当金属溶解时,可在表面上生成致密的覆盖性良好的保护膜。这种保护膜作为一个独立的相存在,并把金属和溶液机械地隔开,这使金属的溶解速度大降低,也即使金属转为钝态。
   理论认为,当金属溶解时,可在表面上生成致密的覆盖性良好的保护膜。这种保护膜作为一个独立的相存在,并把金属和溶液机械地隔开,这使金属的溶解速度大降低,也即使金属转为钝态。

  最直接的实验证据是曾经在金属上观察到成相膜的存在,且可测定其厚度和组成。例如选用适当溶剂可单独溶去基体金属而分离出钝膜,使用I2-KI溶液作溶剂便可以分离出铁的钝化膜。使用比较灵敏的光学方法(椭圆偏振仪)可不必把膜从金属表面取下来也能测其厚度,例如用光学方法测定过,在硝酸中钝化了的铁表面上有着厚度为25-30埃的钝化膜。对于在同一条件下钝化的碳钢,其膜要厚一些(约90-110埃);对于不锈钢而言其钝化膜要薄一些(9-10埃)。利用电子衍射法对钝化膜进行相分析的结果表明。大多数的钝化膜系由金属的氧化物组成,例如铁的钝化膜为γ-Fe2O3;铝的钝化膜为无孔的γ-Al2O3覆盖在它上面的为多孔的β-Al2O3等,在一定条件下,铬酸盐、磷酸盐、硝酸盐及难溶的硫酸盐和氯化物也可构成钝化膜

  金属处理稳定态时,并不等于它已经完全停滞不前止了溶解,而只不过是溶解速度大大降低而已,这一现象有人认为是因为钝化膜是有微孔,所以钝化后金属的溶解速度是由微孔内金属的溶解速度决定的。但也有人认为金属溶解是透过完整的膜而进行的,由于膜的溶解是一个纯粹的化学过程,其速度与电极电位无关。因此,钝态金属的稳定溶解速度也应和电极电位无关。这一结论在大多数情况下和实验结果是相符合的。

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