鈍化,金屬由于介質(zhì)的作用生成的腐蝕產(chǎn)物如果具有致密的結(jié)構(gòu),形成了一層薄膜(往往是看不見的),緊密覆蓋在金屬的表面,則改變了金屬的表面狀態(tài),使金屬的電極電位大大向正方向躍變,而成為耐蝕的鈍態(tài)。如Fe→Fe時標準電位為-0.44V,鈍化后躍變到+0.5~1V,而顯示出耐腐蝕的貴金屬性能,這層薄膜就叫鈍化膜。
金屬的鈍化也可能是自發(fā)過程(如在金屬的表面生成一層難溶解的化合物,即氧化物膜)。在工業(yè)上是用鈍化劑(主要是氧化劑)對金屬進行鈍化處理,形成一層保護膜。
其鈍化的機理可用薄膜理論來解釋,即認為鈍化是由于金屬與氧化性物質(zhì)作用,作用時在金屬表面生成 一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨立相存在,通常是氧化金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開的作用,防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸,從而使金屬基本停止溶解形成鈍態(tài)達到防腐蝕的作用。
1)與傳統(tǒng)的物理封閉法相比,鈍化處理后具有絕.對不增加工件厚度和改變顏色的特點、提高了產(chǎn)品的精.密度和附加值,使操作更方便;
2)由于鈍化的過程屬于無反應(yīng)狀態(tài)進行,鈍化劑可反復(fù)添加使用,因此壽命更長、成本更經(jīng)濟。
3)鈍化促使金屬表面形成的氧分子結(jié)構(gòu)鈍化膜、膜層致密、性能穩(wěn)定,并且在空氣中同時具有自行修復(fù)作用,因此與傳統(tǒng)的涂防銹油的方法相比,鈍化形成的鈍化膜更穩(wěn)定、更具耐蝕性。
在氧化層中大部分的電荷效應(yīng)是直接或間接地同熱氧化的工藝過程有關(guān)的。在800-1250℃的溫度范圍內(nèi),用干氧、濕氧或水汽進行的熱氧化過程有三個持續(xù)的階段,首先是環(huán)境氣氛中的氧進入到已生成的氧化層中,然后氧通過二氧化硅向內(nèi)部擴散,當它到達Si02-Si界面時就同硅發(fā)生反應(yīng),形成新的二氧化硅。這樣不斷發(fā)生著氧的進入-擴散-反應(yīng)過程,使靠近界面的硅不斷轉(zhuǎn)化為二氧化硅,氧化層就以一定的速率向硅片內(nèi)部生長。
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