金属的钝化和活化
发布时间：2018-03-31新闻编辑：青岛爱大生
金属的钝化和活化金属的钝化，指某活泼金属或合金由于化学或电化学的作用，表面状态发生了变化，使原来的溶解或腐蚀速度显著减慢的一种现象。把处于这种不活泼状态下的金属，称作钝态金属。根据达到钝化的途径，可将金属的钝化分为电化学钝化和化学钝化两种。
金属的钝化和活化１、电化学钝化
当电流通过电解槽时，金属阳极因发生极化而进入钝态的现象，称作电化学钝化。比如，电镀时某可溶性阳极，当有电流通过时，其电极电位会偏离平衡电位向正方向移动而发生阳极极化，同时阳极发生正常的溶解。但当阳极电位正移至某一临界值时，阳极溶解的速度急剧下降，阳极表面由活化状态进入钝化状态，此即阳极发生了“钝化现象”。开始发生阳极钝化的电位，称作临界钝化电位，用φ临表示。与φ临对应的阳极电流密度，称作临界钝化电流密度，用Ｄ临表示。
金属的电化学钝化，是阳极极化过程的一种特殊状态，它常常会对电镀生产带来一定的影响。比如，碱性镀锌时，阳极电流密度往往不能开大，否则锌阳极表面容易钝化而影响溶解。再如，碱性镀锡的阳极电流较大时，锡阳极表面易生成黑色坚固的钝化膜，发生完全的钝化。此时，阳极表面只有大量氧气析出，而镀液中锡离子浓度不断降低，从而影响了镀液的稳定性。似这一类阳极钝化的现象，在生产中都是需要防止的。比如，通常通过控制阳极与阴极面积的比例，来控制阳极电流密度不超过其临界钝化电流密度。滚镀的阴极面积不好确定，则只能尽量增大阳极面积，以尽量减小阳极电流密度，防止阳极钝化的发生。比如滚镀通常会采用钛篮盛装粒状阳极的办法来增大阳极面积。
但有时也会利用阳极钝化现象为电镀生产服务。比如，在碱性镀液中，为避免镀液中金属离子增加过快，可用不锈钢板或镍板做不溶性阳极；在滚镀镍溶液中，阳极可使用钛篮盛装镍块或镍扣，以增大阳极面积，而钛篮并不溶解；在镀铬溶液中，可用铅做不溶性阳极，等等。这些金属在一定的镀液中做为阳极而不溶解，正是利用了它们易于钝化的特性。
一般，不锈钢、铬、镍等比铁、锌等容易钝化，它们的Ｄ临都比较小，φ临都比较负。在不含氯离子的镀镍溶液中，镍阳极之所以容易钝化，原因就在于此。
２、化学钝化
金属受到某些化学试剂的作用，也会发生钝化，但这种钝化没有阳极极化过程，称之为化学钝化。能使金属发生化学钝化的化学试剂，称为钝化剂。
比如，铁在稀硝酸中会受到强烈的腐蚀而溶解，但稀硝酸浓度增大到某一数值时，铁的溶解速度急剧下降，则说明此时铁发生了钝化。出现这一急剧变化的硝酸的浓度，叫做临界浓度，在室温下它大概为１０～２０Ｎ或３０～４０％。
做为钝化剂，除硝酸外，其他一些强氧化剂如硝酸根、氯酸、氯酸钾、重铬酸钾、高锰酸钾等都能引起金属的钝化。溶解在镀液中或大气中的氧，有时也是强烈的钝化剂。在个别场合下，某些金属也可以在非氧化性介质中发生钝化，如镁在氢氟酸中钝化、钼和铌在盐酸中钝化等。
有些金属并不需要强氧化剂，一遇到氧就会钝化，称之为自钝化，这类金属称为自钝化金属，常见的如铝、钛等。有些金属虽然也能发生自钝化，但自发能力不如铝、钛等更强，如铬、镍等，称之为易钝化金属。而有些金属一般需要强氧化剂才能进行充分的钝化，如锌、铜等，称之为可钝化金属。常见的金属其钝化性能从易到难的顺序是这样排列的。
上一篇：脂剂的分类，如何选用脱脂剂?下一篇：防盗门磷化前处理及控制方法
此文关键字：金属的钝化和活化