金属的钝化及其应用

　　文/林玉珍·北京化工大学

　　腐蚀的阳极反应受到阻滞而引起金属或合金的腐蚀速度显著降低的现象称为钝化。钝化后金属所处的状态称为钝态，钝化后金属所具有的性质称为钝性。可见合理利用钝性对于控制金属在许多介质中的稳定性、提高金属的耐蚀性极为重要。
 

金属的钝化现象

　　金属钝化这一奇妙现象早在17世纪末就被美国学者KEIR发现。他把铁放在稀硝酸中时，铁的腐蚀非常剧烈。但当他把铁先放入浓硝酸中浸渍后，再放入稀硝酸中，铁不再受到腐蚀。如图1所示。
 

　　化学钝化

　　金属与氧化剂（钝化剂）的自然作用产生的钝化。例如钢铁的“发兰”就是利用NaN0₂和NaoH在高温下使金属表面生成一层兰黑色的钝化膜，提高了其耐蚀性。一些金属如铝、铬、钛等能被空气和溶液中所溶解的氧所钝化，这些金属常被称为自钝化金属。

　　阳极钝化

　　利用外加电流（将金属与直流电源的正极相连）使之阳极极化而获得钝态，称之为阳极钝化或电化学钝化。例如18-8不锈钢在30%H₂SO₄中会剧烈地腐蚀，但通以一定的阳极电源，可使其表面钝化。不锈钢从活态变成了钝态，导致腐蚀速度迅速降低，甚室可下降到原来的数万分之一。

　　金属从活态变成钝态，对这一钝化现象的定义虽存有多种说法，但必须着重强调以下几点。

　　（1）金属的电极电位显着地向正值方向跃升。

　　（2）金属表面发生了某种突变，有吸附的或成相的膜存在，而不是金属整体性质的变化。

　　（3）钝化的金属，其腐蚀速度有大幅度降低，呈现出具有高耐蚀性这一钝性特征。

金属钝化的特性出线

　　钝化的发生是金属阳极过程中的一种特殊现象，描述钝化过程典型的阳极极化曲线如图2所示。
 

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