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不锈钢不生锈的奥秘

2020-05-18 10:32:32    471次浏览

不锈钢不生锈的“奥秘” 犹他大学冶金工程师Michael L. Free对于不锈钢不生锈的“奥秘”,提供了这样的解释:不锈钢维持不锈,或不会生锈的原因在于不锈钢的合金元素和环境之间发生的化和反应。不锈钢含有铁、铬、锰、硅、碳,在许多情况下,还含有大量的镍和钼。这些元素与来自水和空气中的氧气反应,形成一种非常薄和稳定的薄膜,这个薄膜由像金属氯化物和氢氧化物这类腐蚀产物组成。铝在与氧气反应生成这种腐蚀产物薄膜中,起着主导作用。实际上,所有的不锈钢按照定义铝含量占10%。

这种稳定薄膜作为屏障的存在,限制了氧气和水进行下面的金属表面,避免了进一步的腐蚀。因为,这种薄膜的形成是如此容易和紧固的,所以,即使仅仅只有少量的原子膜层,却把腐蚀度降到了非常低的水平。而这种薄膜比光波长还薄得多的事实,使得它只有借助现代工具,才能肉眼可见。因此,尽管,钢在原子水平上是易腐蚀的,但是,不锈钢却表现出不锈特性。而一般的便宜的钢,却相反的与来自水中的氧气反应,形成一种相对不稳定的氧化铁/氢氧化物薄膜,这类薄膜随着时间的推进继续生长,并且继续暴露在水和空气中。就这样,这类又称为锈的薄膜,在暴露在水和空气中后,会迅速达到足够厚的地步,使得它极易被肉眼看到。

总而言之,不锈钢不生锈是因为,它在接触空气和水时,能够与其中的氧气充分反应,形成一种钝化腐蚀产物薄层,避免自己遭受进一步的腐蚀攻击。(其它像钛和铝这类金属,也依靠这种钝化膜,形成它们的耐腐蚀性能。)不锈钢由于其持久性和审美效果,被广泛用在各种产品中,这些产品涵盖餐具到银行保管库到厨房水槽。

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