不銹鋼鈍化膜形成的條件是什麼

1. 不銹鋼鈍化的原理是什麼呢

不銹鋼鈍化機理主要可用薄膜理論來解釋，即認為鈍化是由於金屬與氧化性介質回作用，作用時在金屬表面答生成一種非常薄的、緻密的、覆蓋性能良好的、能堅固地附在金屬表面上的鈍化膜。這層膜成獨立相存在，通常是氧和金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質直接接觸，從而使金屬基本停止溶解形成鈍態達到防止腐蝕的效果。

2. 影響不銹鋼板表面鈍化膜的主要因素是什麼

不銹鋼板的表面清潔度。對於不銹鋼合金來說,不銹鋼的表面越光滑粗糙度內越低,那麼該不銹鋼容表面就越難有異物附著上,異物不易附著,那麼對不銹鋼表面的腐蝕也就降到了最低點,所以不銹鋼表面要盡量採用精加工的表面。另外不銹鋼板的最後的鈍化後的清洗也應該認真進行,這樣才能使殘余的酸液促進陽極反應,保護膜層的完整性,保證不銹鋼板的表面的耐腐蝕性增強。
氯離子,氯離子對不銹鋼的危害是極大的,所以,我們在對不銹鋼板的表面進行鈍化過程中要嚴格控制鈍化液中的氯離子的含量,基於氯離子對不銹鋼板的危害性。很多鈍化用化學材料對氯離子都有著限量的要求,在配置鈍化液用水和清洗用水也對氯離子有著嚴格的水質要求,來保證鈍化成品中不含有氯離子。
不銹鋼的內在因素,我們都知道的是不銹鋼中鎳含量低下,不銹鋼的鈍化性能就低,所以不銹鋼中馬氏體含量和鉻跟鎳的含量對不銹鋼板表面的鈍化性能影響很大。
不銹鋼使用環境中的介質,不銹鋼的鈍化膜在熱力學中是屬於受抑制的亞穩態架構,它所發揮的保護作用於所處的環境中的介質有關。但是不論在哪種環境中使用,在使用的過程中,都要對不銹鋼板進行定期的清洗來除去不銹鋼板表面附著的有害物質。

3. 不銹鋼鈍化膜主要是什麼

不銹鋼工件放置於空氣中會形成氧化膜，但這種膜的保護性不夠完善。通常先要進行徹底清洗，包括鹼洗與酸洗，再用氧化劑鈍化，才能保證鈍化膜的完整性與穩定性。酸洗的目的之一是為鈍化處理創造有利條件，保證形成優質的鈍化膜。因為通過酸洗使不銹鋼表面平均有10μm厚一層表面被腐蝕掉，酸液的化學活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗可使整個表面趨於均勻平衡，一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了。但更重要的是，通過酸洗鈍化，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優先溶解，去掉了貧鉻層，造成鉻在不銹鋼表面富集，這種富鉻鈍化膜的電位可達+1．0V(SCE)，接近貴金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩定性。不同的鈍化處理也會影響膜的成分與結構，從而影響不銹性，如通過電化學改性處理，可使鈍化膜具有多層結構，在阻擋層形成CrO3或Cr2O3，或形成玻璃態的氧化膜，使不銹鋼能發揮最大的耐蝕性。 北京科大對316L鋼鈍化膜光電子能譜 (xps)研究為例作簡述[1]。不銹鋼鈍化是表面層由於某種原因溶解與水分子的吸附，在氧化劑的催化作用下，形成氧化物與氫氧化物，並與組成不銹鋼的cr、 Ni、Mo元素發生轉換反應，最終形成穩定的成相膜，阻止了膜的破壞與腐蝕的發生。其反應歷程為： Fe·H20+O*≈[FeOH·O*]ad+H++e [FeOH·O*]ad≈[FeO·O*]ad+H++e [FeO·O*]ad+H2O≈FeOOH+O*十H++e [FeO·O*]ad≈FeO+O* FeOOH+Cr+H2O≈CrOOH+Fe·H20 2FeOOH≈Fe203+H20 2CrOOH≈Cr203+H20 MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe·H2O Ni+FeO+2H20≈NiO+Fe·H20 (其中Os表示鈍化過程中的催化劑，且在鈍化迪隉中濃度不變，ad表示吸附中間體。)[page] 可見，316L鈍化膜最表層存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ -FeOOH、Cr203、CrOOH或Cr(OH)3、MO以MOO形式存在，鈍化膜主要成分為CrO3、FeO與NiO。

4. 不銹鋼的鈍化膜的主要成分是什麼

不銹鋼工件放置於空氣中會形成氧化膜，但這種膜的保護性不夠完善。通常先要進行徹底清洗，包括鹼洗與酸洗，再用氧化劑鈍化，才能保證鈍化膜的完整性與穩定性。酸洗的目的之一是為鈍化處理創造有利條件，保證形成優質的鈍化膜。因為通過酸洗使不銹鋼表面平均有10μm厚一層表面被腐蝕掉，酸液的化學活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高，因此酸洗可使整個表面趨於均勻平衡，一些原來容易造成腐蝕的隱患被清除掉了。但更重要的是，通過酸洗鈍化，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優先溶解，去掉了貧鉻層，造成鉻在不銹鋼表面富集，這種富鉻鈍化膜的電位可達+1．0v(sce)，接近貴金屬的電位，提高了抗腐蝕的穩定性。不同的鈍化處理也會影響膜的成分與結構，從而影響不銹性，如通過電化學改性處理，可使鈍化膜具有多層結構，在阻擋層形成cro3或cr2o3，或形成玻璃態的氧化膜，使不銹鋼能發揮最大的耐蝕性。
北京科大對316l鋼鈍化膜光電子能譜
(xps)研究為例作簡述[1]。不銹鋼鈍化是表面層由於某種原因溶解與水分子的吸附，在氧化劑的催化作用下，形成氧化物與氫氧化物，並與組成不銹鋼的cr、
ni、mo元素發生轉換反應，最終形成穩定的成相膜，阻止了膜的破壞與腐蝕的發生。其反應歷程為：
fe·h20+o*≈[feoh·o*]ad+h++e
[feoh·o*]ad≈[feo·o*]ad+h++e
[feo·o*]ad+h2o≈feooh+o*十h++e
[feo·o*]ad≈feo+o*
feooh+cr+h2o≈crooh+fe·h20
2feooh≈fe203+h20
2crooh≈cr203+h20
mo+3feo+3h2o≈moo3+3fe·h2o
ni+feo+2h20≈nio+fe·h20
(其中os表示鈍化過程中的催化劑，且在鈍化迪隉中濃度不變，ad表示吸附中間體。)[page]
可見，316l鈍化膜最表層存在fe2o3、fe(oh)3、或γ
-feooh、cr203、crooh或cr(oh)3、mo以moo形式存在，鈍化膜主要成分為cro3、feo與nio。

5. 不銹鋼鈍化是什麼工藝

不銹鋼鈍化的大致復工藝過製程為：

1. 鹼液清洗材料去除污染物（油污，雜質等）；

2. 水沖洗；

3. 酸浸泡池去除鐵離子或硫化物，形成鈍化層；

4. 水沖洗；

5. 乾燥；

6. 測試樣品。

不銹鋼具有天然的耐腐蝕性能，這可能意味著它們的鈍化是不必要的，但不銹鋼並非完全不受腐蝕。不銹鋼的抗腐蝕性能主要來源於鉻的組成成分。．鉻接觸空氣（氧），在不銹鋼表面形成一層很薄的氧化鉻薄膜。材料中的鉻使不銹鋼具有耐腐蝕性能是因為氧化鉻（是不銹鋼中的鉻可以被空氣鈍化形成的）。

在理想的條件下，純凈的，清潔的不銹鋼暴露在大氣中與氧氣接觸，形成一個氧化鉻薄層，這個薄層可以保護不銹鋼不被腐蝕。 在現實普通情況下，製造環境中的雜質，不銹鋼中加入硫化物等來提高機械加工性能，或則加工過程產生的鐵顆粒可能粘附在不銹鋼部件的表面，這些都可能破壞不銹鋼表面氧化鉻薄層的形成，因此，不銹鋼表面的這些污染物需要移除。這些去除污染物和形成氧化層的過程叫做鈍化。

鈍化是一種非電解過程，通常使用硝酸或檸檬酸，從表面除去游離鐵，形成惰性、保護性的氧化層，進而使不銹鋼因缺乏鐵與大氣反應而變得更耐銹。

6. 解釋一下金屬鈍化, 並說明其產生的條件

我們知道，鐵、鋁在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解，但在濃HNO3或濃H2SO4中溶解現象幾乎完全停止了，碳鋼通常很容易生銹，若在鋼中加入適量的Ni、Cr，就成為不銹鋼了。金屬或合金受一些因素影響，化學穩定性明顯增強的現象，稱為鈍化。由某些鈍化劑（化學葯品）所引起的金屬鈍化現象，稱為化學鈍化。如濃HNO3、濃H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化劑都可使金屬鈍化。金屬鈍化後，其電極電勢向正方向移動，使其失去了原有的特性，如鈍化了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外，用電化學方法也可使金屬鈍化，如將Fe置於H2SO4溶液中作為陽極，用外加電流使陽極極化，採用一定儀器使鐵電位升高一定程度，Fe就鈍化了。由陽極極化引起的金屬鈍化現象，叫陽極鈍化或電化學鈍化。
金屬處於鈍化狀態能保護金屬防止腐蝕，但有時為了保證金屬能正常參與反應而溶解，又必須防止鈍化，如電鍍和化學電源等。
金屬是如何鈍化的呢？其鈍化機理是怎樣的？首先要清楚，鈍化現象是金屬相和溶液相所引起的，還是由界面現象所引起的。有人曾研究過機械性刮磨對處在鈍化狀態的金屬的影響。實驗表明，測量時不斷刮磨金屬表面，則金屬的電勢劇烈向負方向移動，也就是修整金屬表面可引起處在鈍態金屬的活化。即證明鈍化現象是一種界面現象。它是在一定條件下，金屬與介質相互接觸的界面上發生變化的。電化學鈍化是陽極極化時，金屬的電位發生變化而在電極表面上形成金屬氧化物或鹽類。這些物質緊密地覆蓋在金屬表面上成為鈍化膜而導致金屬鈍化，化學鈍化則是像濃HNO3等氧化劑直接對金屬的作用而在表面形成氧化膜，或加入易鈍化的金屬如Cr、Ni等而引起的。化學鈍化時，加入的氧化劑濃度還不應小於某一臨界值，不然不但不會導致鈍態，反將引起金屬更快的溶解。
金屬表面的鈍化膜是什麼結構，是獨立相膜還是吸附性膜呢？目前主要有兩種學說，即成相膜理論和吸附理論。成相膜理論認為，當金屬溶解時，處在鈍化條件下，在表面生成緊密的、覆蓋性良好的固態物質，這種物質形成獨立的相，稱為鈍化膜或稱成相膜，此膜將金屬表面和溶液機械地隔離開，使金屬的溶解速度大大降低，而呈鈍態。實驗證據是在某些鈍化的金屬表面上，可看到成相膜的存在，並能測其厚度和組成。如採用某種能夠溶解金屬而與氧化膜不起作用的試劑，小心地溶解除去膜下的金屬，就可分離出能看見的鈍化膜，鈍化膜是怎樣形
成的？當金屬陽極溶解時，其周圍附近的溶液層成分發生了變化。一方面，溶解下來的金屬離子因擴散速度不夠快（溶解速度快）而有所積累。另一方面，界面層中的氫離子也要向陰極遷移，溶液中的負離子（包括OH-）向陽極遷移。結果，陽極附近有OH-離子和其他負離子富集。隨著電解反應的延續，處於緊鄰陽極界
面的溶液層中，電解質濃度有可能發展到飽和或過飽和狀態。於是，溶度積較小的金屬氫氧化物或某種鹽類就要沉積在金屬表面並形成一層不溶性膜，這膜往往很疏鬆，它還不足以直接導致金屬的鈍化，而只能阻礙金屬的溶解，但電極表面被它覆蓋了，溶液和金屬的接觸面積大為縮小。於是，就要增大電極的電流密度，電極的電位會變得更正。這就有可能引起OH-離子在電極上放電，其產物（如OH）又和電極表面上的金屬原子反應而生成鈍化膜。分析得知大多數鈍化膜由金屬氧化物組成（如鐵之Fe2O3），但少數也有由氫氧化物、鉻酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽及難溶硫酸鹽和氯化物等組成。
吸附理論認為，金屬表面並不需要形成固態產物膜才鈍化，而只要表面或部分表面形成一層氧或含氧粒子（如O2-或OH-）的吸附層也就足以引起鈍化了。這吸附層雖只有單分子層厚薄，但由於氧在金屬表面上的吸附，改變了金屬與溶液的界面結構，使電極反應的活化能升高，金屬表面反應能力下降而鈍化。此理論主要實驗依據是測量界面電容和使某些金屬鈍化所需電量。實驗結果表明，不需形成成相膜也可使一些金屬鈍化。
兩種鈍化理論都能較好地解釋部分實驗事實，但又都有成功和不足之處。金屬鈍化膜確具有成相膜結構，但同時也存在著單分子層的吸附性膜。目前尚不清楚在什麼條件下形成成相膜，在什麼條件下形成吸附膜。兩種理論相互結合還缺乏直接的實驗證據，因而鈍化理論還有待深入地研究。

7. 不銹鋼為什麼還要做鈍化處理什麼是鈍化處理

不銹鋼之所以要做鈍化處理，是因為不是並不是不銹鋼就不會生銹，只不過生銹比其他鋼種生銹緩慢而已，不銹鋼之所以能夠防銹，是因為裡面添加了鉻，鎳等金屬因此防銹能力比較好。

但是不銹鋼在一些的環境下，比如沿海邊，或者潮濕的倉庫，或者室外下酸雨的地方，或者煤礦，或者接觸其他一些酸鹼葯劑等產品，也會隨著時間的推移慢慢腐蝕生銹，這個時候就說明了不銹鋼並不代表不會生銹。

因此不銹鋼需要做鈍化處理，在原有的防銹基礎上在做一道鈍化防護膜層，採用鈍化液處理後的不銹鋼件能夠在原有防銹的基礎上提高3－8年時間，大大減少了不銹鋼生銹的概率。

化學清洗中最後一個工藝步驟，是關鍵一步，其目的是為了材料的防腐蝕。如鍋爐經酸洗、水沖洗、漂洗後，金屬表面很清潔，非常活化，很容易遭受腐蝕，所以必須立即進行鈍化處理，使清洗後的金屬表面生成保護膜，減緩腐蝕。

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金屬經氧化性介質處理後，其腐蝕速度比原來未處理前有顯著下降的現象稱金屬的鈍化。其鈍化機理主要可用薄膜理論來解釋，即認為鈍化是由於金屬與氧化性介質作用，作用時在金屬表面生成一種非常薄的、緻密的、覆蓋性能良好的、能堅固地附在金屬表面上的鈍化膜。

這層膜成獨立相存在，通常是氧和金屬的化合物。它起著把金屬與腐蝕介質完全隔開的作用，防止金屬與腐蝕介質直接接觸，從而使金屬基本停止溶解形成鈍態達到防止腐蝕的效果。