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金属氧化反应机理与应用探究

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:金属腐蚀仅指氧化,形成的氧化物存在于金属表面。固体氧化膜的存在对金属基体有保护作用,但是其保护能力与自身的致密程度、稳定性、与基体的附着程度、组织结构、与基体金属的膨胀系数,以及氧化膜内应力大小等有关系。例如,难熔金属氧化膜易脆裂,无保护作用。表10-2 常见氧化物的晶体结构及其物理化学性能实践证明,r值稍大于1的金属氧化膜的保护作用最大,例如Al2O3、TiO2、SiO2、Cr2O3等的保护作用最好。

金属氧化反应机理与应用探究

金属氧化是指环境介质中的氧和金属化合的现象,金属原子失去电子而被氧化,氧原子获得电子而被还原成负离子(O2-)。狭义的金属氧化仅指金属与环境介质中的氧进行化合,形成氧化物;广义的氧化还包括硫化、碳化、氮化及卤化等。金属腐蚀仅指氧化,形成的氧化物存在于金属表面。氧化膜一般是固体,但是V2O5熔点为674℃,在高温下是液态。MoO3在450℃以上挥发成气体。固体氧化膜的存在对金属基体有保护作用,但是其保护能力与自身的致密程度、稳定性、与基体的附着程度、组织结构、与基体金属的膨胀系数,以及氧化膜内应力大小等有关系。Pilling-Bedworth(PB)提出一个判断方法,即用金属氧化膜体积(VMO2)与该金属体积(VM)之比(PB值,用r表示)判断。当r>1时,氧化膜有保护作用。这只是必要条件,而不是充分条件。例如,难熔金属氧化膜易脆裂,无保护作用。表10-1是一些金属氧化膜的r值。

表10-1 一些金属氧化膜的r

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实践证明,r值稍大于1的金属氧化膜的保护作用最大,例如Al2O3、TiO2、SiO2、Cr2O3等的保护作用最好。

表10-2是常见氧化物的晶体结构及其物理化学性能。(www.xing528.com)

表10-2 常见氧化物的晶体结构及其物理化学性能

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(续)

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