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化学转化膜的定义及应用

【摘要】:化学转化膜的生成必须有基体金属的直接参与,因而膜与基体金属的结合强度较高。化学转化膜是金属或镀层金属表层原子与水溶液介质中的阴离子相互反应,在金属表面形成含有自身成分附着性好的化合物膜。化学转化膜实际上是一种受控的金属腐蚀过程。尽管如此,考虑到化学转化膜形成过程的复杂性,以及二次反应产物也是金属基底自身转化的诱导才生成的,所以一般不再严格进行区分,都称为化学转化膜。

利用化学电化学的方法,在被保护金属自身表面生成一层结构致密的氧化膜保护层,使内层金属与工作环境介质隔绝而得到保护的方法称为化学转化膜法。化学转化膜的生成必须有基体金属的直接参与,因而膜与基体金属的结合强度较高。

化学转化膜是金属或镀层金属表层原子与水溶液介质中的阴离子相互反应,在金属表面形成含有自身成分附着性好的化合物膜。成膜的典型反应式如下:

式中 M——与介质反应的金属或镀层金属;

Az-——介质中价态为-z的阴离子。

转化膜是表层的基底金属直接与介质阴离子反应,形成的基底金属化合物(MmAn)。化学转化膜实际上是一种受控金属腐蚀过程。上述反应式中,电子可视为反应产物,转化膜的形成可以是金属与介质界面间的化学反应,也可以是施加外电源进行的电化学反应。前者为化学法,后者为电化学法(阳极氧化)。采用化学法时,反应式产生的电子将传递给介质中的氧化剂;采用电化学法时,所产生的电子将传递给与外电源相接的阳极,以阳极电流方式脱离反应体系。实际上,化学转化膜成膜过程相当复杂,存在着伴生或二次反应。因此得到的转化膜的实际组成往往也不是按上式反应生成典型的化合物膜。例如,钢铁件在磷酸盐溶液中进行磷化处理时,所得到磷化膜的主要组成是二次反应生成的产物,即锌和锰的磷酸盐。尽管如此,考虑到化学转化膜形成过程的复杂性,以及二次反应产物也是金属基底自身转化的诱导才生成的,所以一般不再严格进行区分,都称为化学转化膜。