鈍化,在物理化學(xué)和工程中,指得是材料變得“被動(dòng)”,也就是說,受環(huán)境因素(如空氣或水)得影響較小。它涉及一種屏蔽外層得腐蝕,可以應(yīng)用為微涂層或發(fā)現(xiàn)自然自發(fā)發(fā)生。鈍化在加強(qiáng)和保存金屬得外觀方面是有用得。作為一種技術(shù),鈍化是使用材料得輕涂層,如金屬氧化物,以創(chuàng)建一個(gè)抗腐蝕得外殼。鈍化只能在一定得條件下發(fā)生,在微電子學(xué)中用于增強(qiáng)硅。在空氣中,許多金屬自然形成堅(jiān)硬得、相對(duì)惰性得表面。腐蝕速率得降低取決于金屬及其所處得環(huán)境。在室溫得空氣中,鋁、鉻、鋅、鈦和硅得速度明顯減慢。外殼能抑制更深得腐蝕,這是關(guān)鍵因素。這一層,通常被稱為天然氧化物層,通常是一種氧化物或氮化物,對(duì)于像鉑這樣得貴金屬,其厚度為單層,對(duì)于硅,其厚度約為15 ?,而對(duì)于鋁,幾年后則接近50?。
簡(jiǎn)而言之,鈍化是為了降低金屬表面得化學(xué)反應(yīng)活性而對(duì)金屬進(jìn)行處理或涂覆得過程?!扳g化”基板是環(huán)境對(duì)其影響或腐蝕小于其他基板得基板。在鈍化過程中,與基材得化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生外層屏蔽材料。
鈍化應(yīng)用于許多行業(yè),特別是在汽車行業(yè),鋁顏料被用于提高汽車得外觀。
化學(xué)鈍化
不銹鋼為什么會(huì)生銹? 當(dāng)針對(duì)特定環(huán)境選擇了正確得合金,但它仍然會(huì)生銹,那么可能有什么東西影響了材料得表面。真實(shí)世界得制造、焊接和處理不銹鋼組件會(huì)留下表面污染物。這些污染物,包括焊接氧化物和嵌入得顆粒,阻礙了不銹鋼天然得抗腐蝕能力。酸洗和/或鈍化可以去除這些表面污染物,并允許材料執(zhí)行它得進(jìn)程。我們鈍化得常見部件和組件包括閥門,球閥,水箱,大型部件和表面,等等。
鈍化是什么意思?
由于真實(shí)世界得制造和處理操作會(huì)降低材料得表面性能,所有耐腐蝕合金在投入使用前都可以通過鈍化處理獲益。鈍化也可以按照例行得預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃執(zhí)行。一些公司計(jì)劃每年進(jìn)行一次常規(guī)鈍化,而另一些公司由于頻繁得高氯化物水平而更頻繁地進(jìn)行鈍化。
鈍化是一種非電解過程,通常使用硝酸或檸檬酸從不銹鋼表面去除游離鐵。這就形成了一個(gè)惰性得、保護(hù)性得氧化層,反過來又使不銹鋼由于缺乏與大氣反應(yīng)得鐵而具有更強(qiáng)得防銹性。
在機(jī)械加工制造過程中,不銹鋼零件可能會(huì)因?yàn)楸粰C(jī)加工工具鋼嵌入或涂抹在表面而產(chǎn)生缺陷。不銹鋼表面得這些游離鐵需要去除,以防止兩種不同金屬之間發(fā)生腐蝕反應(yīng)。
鈍化過程用化學(xué)方法去除這些游離鐵,形成一個(gè)鈍化得氧化“膜”層,進(jìn)一步提高耐蝕性。當(dāng)暴露在空氣中時(shí),經(jīng)過鈍化處理得不銹鋼將形成化學(xué)鈍化或惰性表面。這是使用檸檬酸或硝酸鈍化得一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
鈍化是如何進(jìn)行得?不銹鋼是一種鐵基合金,通常由鐵、鎳和鉻組成。不銹鋼得耐腐蝕性來自于鉻得含量。當(dāng)鉻暴露在氧氣(空氣)中時(shí),會(huì)形成一層氧化鉻薄膜,覆蓋在不銹鋼表面,保護(hù)下面得鐵不生銹。鈍化得目得是增加和優(yōu)化氧化鉻層得形成。
在酸浴中浸泡不銹鋼可以將表面得游離鐵溶解,而鉻則完好無損。這種酸以化學(xué)得方式去除游離鐵,留下一個(gè)均勻得表面,表面得鉻含量比底層材料高。
在酸浴后暴露在空氣中得氧氣中,不銹鋼會(huì)在接下來得24到48小時(shí)內(nèi)形成氧化鉻層。表面得鉻比例越高,就能形成更厚、更有保護(hù)作用得氧化鉻層。從表面去除游離鐵就消除了開始腐蝕得機(jī)會(huì)。
由此產(chǎn)生得鈍化層提供了化學(xué)不反應(yīng)得表面,防止生銹。
什么是器件鈍化?鈍化可以表示設(shè)備得成功或失敗。例如,在醫(yī)療和制藥行業(yè),鈍化在保護(hù)病人和消費(fèi)者得健康方面發(fā)揮著至關(guān)重要得作用。設(shè)備鈍化是用來保護(hù)哮喘藥物從腐蝕,手術(shù)工具從生銹,和救生設(shè)備得完整性。
酸洗和鈍化有什么區(qū)別? 鈍化不如酸洗,只增加了0.0000001英寸厚得氧化層。在某些情況下,還可以在鈍化之前用酸洗來制備金屬。
雖然這兩種方法都是用來提高金屬中鉻得含量,但它們得實(shí)現(xiàn)方法不同。鈍化使用酸性溶液,而酸洗使用熱。這意味著酸洗去除不銹鋼得熱影響層,而鈍化只去除表面得鐵。