關於金屬鈍化與鈍化膜的技術幹獲分享

當我們需要保護金屬表面不被腐蝕、機械磨損及氧化時,鈍化技術就成為瞭一種非常有用的選擇。鈍化的本質是通過一種化學方法,在金屬表面形成一層氧化膜,從而改變其表面化學性質,使其不易被腐蝕、機械磨損及氧化。本文將會介紹鈍化的原理及其常見的應用:鈍化膜。

本色鈍化效果處理圖

一、鈍化原理

鈍化的主要機理是在金屬表面上形成一層保護膜,用以隔離金屬表面與外界的聯系,從而抑制金屬表面的腐蝕和氧化反應。這樣的保護膜通常是由金屬的氧化物、氫氧化物或鹽等組成。鈍化加工的方式有很多,最常見的有化學法、電化學法、物理法和熱處理法等。

化學鈍化的原理是通過金屬表面和一定濃度的化學溶液(不銹鋼鈍化液或者不銹鋼酸洗鈍化液)接觸,生成一層具有抵禦外界腐蝕能力的保護膜。例如,常用的酸洗鈍化就是在金屬表面采用酸洗處理後,在表面形成一層氧化鈍化膜。采用酸洗的優點在於,腐蝕性能比較強,處理能力廣,而且成本相對較低。

電化學鈍化是通過電解,引發化學反應生成一層抵禦外界腐蝕的氧化鈍化膜。由於電解鈍化的效果優越,特別是對於不銹鋼,采用電解鈍化能夠形成更為均勻、致密的鈍化膜,可增強其力學性能和使用壽命。

物理方式鈍化主要采用機械方式,例如采用噴砂、拋光、塗覆等技術手段對金屬表面進行處理,特別是對於輕質金屬,使用物理鈍化方式能夠達到較好的鈍化效果。而熱處理方式鈍化,則是通過將金屬加工加熱,使其表面生成一層致密的氧化膜,從而達到抵禦腐蝕的目的。

二、鈍化膜

鈍化膜主要是在鈍化過程中生成的一層氧化膜或類氧化膜,其主要作用是增強金屬的抗腐蝕性、機械強度、電學性能和潤滑性。不同的金屬材料所產生的鈍化膜厚度和化學性質都是不同的。例如,鋁的鈍化膜主要由氧化鋁、氫氧化鋁和鋁磷酸鹽等物質組成,厚度一般在0.2-15微米之間;而不銹鋼的鈍化膜主要由氧化鉻和氧化鐵組成,厚度一般在1-200納米之間。不同厚度的鈍化膜都具有不同的優點和局限,需要根據具體應用的要求來選擇。

另外,鈍化處理過程中,不同類型的鈍化液相對應不同的鈍化膜厚度和質量。例如,在鈦和鎂等輕質金屬的鈍化處理中,采用硝酸鈍化液處理時,所形成的鈍化膜質量較高,但是鈍化膜的厚度相對較薄;而在鈦和鋁等重質金屬的鈍化處理中,選擇過氧化氫和氫氟酸鈍化液處理,所形成的鈍化膜厚度相對較厚,但是膜質量有所降低。

三、常見的鈍化類型

常見的鈍化類型主要包括很多種,如為硫酸鈍化、鉻酸鈍化、酸洗鈍化、電解鈍化、離子鈍化、焰噴鈍化、化學淬火鈍化等,不同類型的鈍化有其優缺點和應用范圍。

硫酸鈍化是在濃硫酸中進行的一種鈍化技術,適用於稀有金屬、合金、不銹鋼等。硫酸鈍化處理後,所形成的鈍化膜成色均勻,抗腐蝕性能好。

鉻酸鈍化通常在鋁合金制品的表面使用,此處理方式也被廣泛應用於不銹鋼等材料的表面處理。鉻酸鈍化需要嚴格控制濃度和時間等參數,將材料浸泡在濃度為30-40%的鉻酸溶液中,具有穩定的耐腐蝕性,種類繁多。

酸洗鈍化是常見的鈍化方法之一,其優點是處理能力廣、成本低,適用范圍較為廣泛。目前,酸洗鈍化已經成為瞭目前金屬表面處理的重要技術之一,特別是在汽車制造、航空航天等領域中。

電解鈍化是通過電解方法,將金屬融化後再沉積在鈍化液品的陽極傳遞帶陽離子,重新生成較厚的氧化膜。此方法適用於不銹鋼、鎂合金等材料的處理,需要嚴格的操作和技術掌握。

離子鈍化適用於需要具有一定電阻性能的材料,並且其鈍化膜有較高的質量。常用的氟化鈣、氧化鈷等材料的離子鈍化,仍然在航空航天等高科技產業有所應用。

總的來說,鈍化技術在金屬制造行業中具有非常廣泛的應用,是一種非常重要的金屬表面處理方式。

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