AG真人 AG平台AG真人 AG平台如何理解材料表面的钝化与活化现象?试举例说明钝化与活化各自对材料表面产生的有益或有害作用。
答:由于金属表面状态的改变引起金属表面活性的突然变化,使反应速度急速降低的现象,成为钝化。钝化是一种界面现象,它没有改变金属AG平台真人 真人AG 平台官网本体的性能,只是使金属表面在介质中的稳定性发生了变化。金属钝化过程比较复杂,目前主要的钝化机理有成膜理论和吸附理论。成膜理论以为,当金属阳极溶解时,可以在金属表面生成一层致密的、覆盖得很好的固体产物薄膜。这层产物膜构成独立的固相膜层,把金属表面与介质隔离开来,阻碍阳极过程的进行,导致金属溶解速度大大降低,使金属转进钝态。而吸附理论以为,金属钝化是由于表面形成氧或含氧粒子的吸附层,改变了金属/溶液界面的结构,并使阳极反应的活化能明显进步的缘故。即由于这些粒子的吸附,使金属表面的反应能力降低了,因而发生了钝化。
活化对材料表面产生的作用:如经过机械抛光后活化材料表面,消除了金属表面的微观不平,并使它具有镜面般的外观,也能提高耐蚀性。又如,用液体不饱和聚合物增容剂并结合加热和机械混捏作用,对废旧轮胎胶粉进行表面活化处理,提高了胶粉的表面交联活性,用其对道路沥青进行改性,改善了胶粉在基质沥青中的分散性,提高了改性沥青的热储存稳定性。再如,经过预处理的碳纤维,可以增强其与基体的润湿性。
化学活化,根据不同金属之间的键合能的差异来选择。常用金属表面的活化方法有H还原,机械抛光,除锈(酸洗),高能粒子冲击(获得清洁表面)。
钝化对材料表面产生的有益作用:钝化后,金属的电极电位急剧上升,其腐蚀速度显著减小。因而在工业生产中,常利用钝化现象来提高金属材料的耐蚀性。如:金属进行铬酸盐处理的目的如下:①提高金属或金属镀层的抗腐蚀性能。②避免金属表面受到手触污染。③提高金属同漆AG平台真人 真人AG 平台官网层或其他有机涂料的粘附能力。④获得带色的装饰外观。但降低了化学反应速度。
活化又称激发。粒子(如原子或离子)从外界获得足够能量后,其电子由较低的基态能级跃迁到较高能级的过程。另外活化也常指某一物质从其无活性状态转变为具有活性状态的过程。金属表面的活化大致分为物理活化和化学活化。物理活化,诸如AG平台真人 真人AG 平台官网高速抛光:用硬度大于该待处理金属的颗粒作为研料,高速打磨使金属材料表面活化,从而达到表面处理的需求。