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單質(zhì)狀態(tài)的金屬 （貴金屬除外）包括其合金，在通常的情況下會自發(fā)地與介 質(zhì)起反應(yīng)形成化合物，回到其礦物態(tài)，這是冶金的逆過程。這一過程稱為金屬的 腐蝕。有時這個過程不會一直進(jìn)行下去，會很快停止，因?yàn)檫@時金屬與介質(zhì)形成 的化合物在金屬表面累積，這層致密的金屬化合物形成一種 “膜”，這時金屬就 好像穿上了一件外衣，阻礙了金屬與介質(zhì)進(jìn)一步接觸，特別是在這種化合物難溶 于水的情況下�；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜就是基于這個原理設(shè)計的。 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜又稱金屬轉(zhuǎn)化膜。它是金屬 （包括鍍層金屬）表層原子與介質(zhì)中 的陰離子相互反應(yīng)，在金屬表面生成附著力良好的隔離層，這層化合物隔離層稱 為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。有人用下面反應(yīng)式來嚴(yán)格定義和表達(dá)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的生成 ｍＭ＋ｎＡ ｚ－ →Ｍ ｍ Ａ ｎ ＋ｎｚｅ 式中，Ｍ表示表層的金屬原子；Ａ ｚ－ 表示介質(zhì)中價態(tài)為 ｚ的陰離子。 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜同金屬上別的覆蓋層 （如電鍍層）不一樣，它是基體金屬與選定 的介質(zhì)起反應(yīng)，生成自身轉(zhuǎn)化產(chǎn)物 （Ｍ ｍ Ａ ｎ ）。反應(yīng)式中，電子是作為反應(yīng)產(chǎn)物來 表征的。這就說明化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的形成既可以是金屬—介質(zhì)之間的純化學(xué)反應(yīng)，也 可以是在外加電源電解的條件下進(jìn)行的電化學(xué)反應(yīng)。在前一種情況，反應(yīng)式所產(chǎn) 生的電子將交給介質(zhì)中的氧化劑；在后一種情況，電子將交給外界電源的陽極， 并以陽極電流的形式帶離金屬—介質(zhì)界面。 應(yīng)該指出的是，上述反應(yīng)式只是化學(xué)轉(zhuǎn)化膜反應(yīng)的基本形式，具體的轉(zhuǎn)化膜 的形成過程要復(fù)雜得多，一般都包含多步化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)，也包含多種物 理化學(xué)變化過程。其反應(yīng)產(chǎn)物也不像式中那樣單一，而是要復(fù)雜得多。 金屬在同轉(zhuǎn)化膜處理液進(jìn)行的界面反應(yīng)，有時還可能有二次產(chǎn)物的生成，而 且這種二次產(chǎn)物可能是金屬上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的主要成分。有的學(xué)者把它稱為假化 學(xué)轉(zhuǎn)化膜。例如，當(dāng)鋼鐵制件在磷酸鹽溶液中進(jìn)行處理時，所得到的膜層主要組 成就是二次反應(yīng)的產(chǎn)物，即鋅和錳的磷酸鹽。顯然金屬上這樣得到的無機(jī)鹽膜層 不能用上面的反應(yīng)式來表示。但是，考慮到處理工藝的相似性，以及二次產(chǎn)物畢竟還是先有金屬自身的化學(xué)轉(zhuǎn)化誘導(dǎo)才產(chǎn)生的，所以本書不強(qiáng)調(diào)這種嚴(yán)格區(qū)分， 而是把它們放在一起同時討論。 |
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