钝化理论在金属腐蚀与防护中的应用
金属腐蚀与防护的实验报告-中南大学粉冶院
⾦属腐蚀与防护的实验报告-中南⼤学粉冶院实验⼀恒电位法测定阳极极化曲线⼀、⽬的1．了解⾦属活化、钝化转变过程及⾦属钝化在研究腐蚀与防护中的作⽤。
2．熟悉恒电位测定极化曲线的⽅法。
3．通过阳极极化曲线的测定，学会选取阳极保护的技术参数。
⼆、实验基本原理测量腐蚀体系的极化曲线，实际就是测量在外加电流作⽤下，⾦属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度（以下简称电密）之间的关系。
测量极化曲线的⽅法可以采⽤恒电位和恒电流两种不同⽅法。
以电密为⾃变量测量极化曲线的⽅法叫恒电流法，以电位为⾃变量的测量⽅法叫恒电位法。
⼀般情况下，若电极电位是电密的单值函数时，恒电流法和恒电位法测得的结果是⼀致的。
但是如果某种⾦属在阳极极化过程中，电极表⾯壮态发⽣变化，具有活化/钝化变化，那么该⾦属的阳极过程只能⽤恒电位法才能将其历程全部揭⽰出来，这时若采⽤恒电流法，则阳极过程某些部分将被掩盖，⽽得不到完整的阳极极化曲线。
在许多情况下，⼀条完整的极化曲线中与⼀个电密相对应可以有⼏个电极电位。
例如，对于具有活化/钝化⾏为的⾦属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。
由阳极极化曲线可知，在⼀定的电位范围内，⾦属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区，还可知⾦属的⾃腐蚀电位（稳定电位）、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。
⽤恒电流法测量时，由⾃腐蚀电位点开始逐渐增加电密，当达到致钝电密点时⾦属开始钝化，由于⼈为控制电密恒定，故电极电位突然增加到很正的数值（到达过钝化区），跳过钝化区，当再增加电密时，所测得的曲线在过钝化区。
因此，⽤恒电流法测不出⾦属进⼊钝化区的真实情况，⽽是从活化区跃⼊过钝化区。
图1 恒电位极化曲线测量装置三、实验仪器及药品电化学⼯作站CHI660D、铂电极、饱和⽢汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、电炉、⽔砂纸、U型管蒸馏⽔、碳酸氢铵、浓氨⽔、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、⽆⽔⼄醇、棉花四、实验步骤1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备烧杯中加⼊3g琼脂和97ml蒸馏⽔，使⽤⽔浴加热法将琼脂加热⾄完全溶解。
腐蚀与防护-第六章 金属的钝化讲解
钝化的意义
• 钝化现象具有重要的实际意义。可利用 钝化现象提高金属或合金的耐蚀性。
• 向铁中加入Cr、Ni、Al等金属元素，研 制成不锈钢、耐热钢等。
• 另外，在有些情况下又希望避免钝化现 象的出现。如电镀时阳极的钝化常带来 有害的后果，它使电极活性降低，从而 降低了电镀效率等。
（3）交点在稳定钝化区
金属钝化性能更强，或去极化剂氧化性能更 强。在钝化电位Ep，满足 ic Ep i p ，两条 极化曲线的交点落在稳定钝化区。在自然腐蚀状 态，金属已能钝化，故称为自钝化体系。
（4）交点在过钝化区
当去极化剂是特别强的氧化剂时，在自然腐
蚀状态金属发生过钝化。
钝化膜的性质
• 多数钝化膜是由金属氧化物组成的。 • 在一定条件下，铬酸盐、磷酸盐、硅酸
• 如Fe在的0.5mol/L的H2SO4溶液中，外加电流引起的钝化。 ★阳极钝化和化学钝化的本质是一样的。
钝化的特征
（1）腐蚀速度大幅度下降。 （2）电位强烈正移。 （3）钝化膜的稳定性。 （4）钝化只是金属表面性质的改变。
钝化体系的极化曲线
活性溶解区 过渡钝化区
过钝化区
稳定钝化区
临界钝化电位
C
Ep
A
lgi维
E
钝 化 区 电 位 范 围
B
lgi
lgi致
关于Flade电位
(1)定义
在金属由钝态转变为活态的电位衰减曲线上， “平台”对应的电位称为Flade电位，记为Ef。Flade 电位表征金属由钝态转变为活态的活化电位。
Ef愈低，表示金属钝态愈稳定。 (2) Ef与溶液pH值的关系
金属腐蚀与防护的实验报告中南大学粉冶院
实验一恒电位法测定阳极极化曲线一、目的1．了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护中的作用。
2．熟悉恒电位测定极化曲线的方法。
3．通过阳极极化曲线的测定，学会选取阳极保护的技术参数。
二、实验基本原理测量腐蚀体系的极化曲线，实际就是测量在外加电流作用下，金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度（以下简称电密）之间的关系。
测量极化曲线的方法可以采用恒电位和恒电流两种不同方法。
以电密为自变量测量极化曲线的方法叫恒电流法，以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。
一般情况下，若电极电位是电密的单值函数时，恒电流法和恒电位法测得的结果是一致的。
但是如果某种金属在阳极极化过程中，电极表面壮态发生变化，具有活化/钝化变化，那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部揭示出来，这时若采用恒电流法，则阳极过程某些部分将被掩盖，而得不到完整的阳极极化曲线。
在许多情况下，一条完整的极化曲线中与一个电密相对应可以有几个电极电位。
例如，对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。
由阳极极化曲线可知，在一定的电位范围内，金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区，还可知金属的自腐蚀电位（稳定电位）、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。
用恒电流法测量时，由自腐蚀电位点开始逐渐增加电密，当达到致钝电密点时金属开始钝化，由于人为控制电密恒定，故电极电位突然增加到很正的数值（到达过钝化区），跳过钝化区，当再增加电密时，所测得的曲线在过钝化区。
因此，用恒电流法测不出金属进入钝化区的真实情况，而是从活化区跃入过钝化区。
图1 恒电位极化曲线测量装置三、实验仪器及药品电化学工作站CHI660D、铂电极、饱和甘汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、电炉、水砂纸、U型管蒸馏水、碳酸氢铵、浓氨水、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、无水乙醇、棉花四、实验步骤1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水，使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案
金属腐蚀与防护试卷1一、解释概念:（共8分，每个2分）钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀二、填空题：（共30分，每空1分）1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。
2．在水的电位-pH图上，线ⓐ表示关系，线ⓑ表示关系，线ⓐ下方是的稳定存在区，线ⓑ上方是的稳定存在区，线ⓐ与线ⓑ之间是的稳定存在区。
3．热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征是，防止游离CO2腐蚀的措施是，运行中将给水的pH值控制在范围为宜。
4．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。
淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。
5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。
6．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。
7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线比极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。
三、问答题：（共24分，每小题4分）1．说明协调磷酸盐处理原理。
2．自然界中最常见的阴极去极化剂与其反应是什么？3．锅炉发生苛性脆化的条件是什么？4．凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么？5．说明热力设备氧腐蚀的机理。
6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。
四、计算：（共24分，每小题8分）析氢腐蚀？并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。
（E 0Fe 2+/Fe = - 0.44）2．写出V -与i corr 的关系式与V t 与i corr 的关系式，并说明式中各项的物理意义。
3．已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应与其标准电极电位：Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + 0.337VH 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1.229V问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀？五、分析：（共14分，每小题7分）1．试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低？2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1，如何根据此图实施炉水水质控制，试分析之。
腐蚀与防护
定义1、腐蚀：腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。
2、钝化现象：电化序中较活泼的金属，应较易于被腐蚀。
但在实际情况中，一些较活泼的金属在某些特定的环境介质中都具有良好的耐蚀性。
这是因为金属表面形成了一层极薄的钝化膜，使金属由活化态变为钝化态，这一现象称为钝化现象。
金属通过与钝化剂相互作用在开路状态发生钝化称为自钝化。
3、Flade电位：Flade电位指当用阳极极化使金属处于钝化状态后，中断外加电流，这时金属的钝化态就会消失，金属由钝化态变回到活化态。
在钝化—活化转变过程的电位—时间曲线上，到达活化电位前有一个转折电位或特征电位，这个电位就叫弗莱德电位。
（电位愈正，金属丧失钝态的倾向越大；反之，电位越负，金属易保持钝态，即钝化膜越稳定）4、点蚀：点蚀又称小孔腐蚀，是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态，蚀孔直径很小，深度深。
5、缝隙腐蚀：是有电介质存在，在金属与金属及金属与非金属之间构成狭窄的缝隙内，介质的迁移受到阻滞时而产生的一种局部腐蚀形态。
6、电偶腐蚀：又称接触腐蚀或异（双）金属腐蚀。
在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的贱金属腐蚀被加速，而电位较正的贵金属受到保护，这种现象就叫做电偶腐蚀。
7、晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒边界或晶界附近发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏的腐蚀现象。
8、选择性腐蚀：是指在多元合金中较活泼组分的优先溶解，这个过程是由于合金组分的电化学差异而引起的。
绪论P5材料的分类：1、对于金属材料，根据产生腐蚀的环境状态，可以将腐蚀分为：（1）在自然环境中的腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、淡水和海水腐蚀、微生物腐蚀。
（2）在工业环境介质中的腐蚀：在酸性溶液中的溶液；在碱性溶液中的腐蚀；在盐类溶液中的腐蚀；在工业水中的腐蚀；在熔盐中的腐蚀；在液态金属中的腐蚀。
根据腐蚀形态可将腐蚀分为以下几类：（1）全面腐蚀：均匀的全面腐蚀、不均匀的全面腐蚀。
钝化技术在金属腐蚀预防中的应用研究
钝化技术在金属腐蚀预防中的应用研究随着科技进步和工业化程度的提高，金属制品的应用越来越普遍。
然而，金属制品在使用过程中经常会受到各种各样的腐蚀影响，这不仅会导致产品寿命的降低，还会直接影响金属产品的使用效果和美观度。
为了有效地提高金属制品的使用寿命和使用效果，科学家们从事了大量的研究和实践，其中，钝化技术已经被证明是金属腐蚀预防的一种有效方法。
一、钝化技术的本质与原理钝化技术，简单来说，就是指通过多种方式使金属表面形成一层微薄的、致密且不易在常温下发生化学反应的物质膜。
这种物质膜能有效地隔离金属和外界的接触，阻断氧、水分子等进入金属内部，从而达到预防金属腐蚀的目的。
而钝化技术的原理，主要有两种：1.金属表面的电化学反应钝化。
即在金属表面故意形成一层氧化铬膜、氧化铝膜等，从而减缓金属表面与外界的接触，降低金属表面的反应活性，使金属表面不易被腐蚀。
2.金属表面的物理反应钝化。
即在金属表面产生微小的、致密的晶界、氧化膜等，从而增加金属表面的抗腐蚀性，减缓金属的腐蚀过程。
二、钝化技术在金属腐蚀预防中的应用钝化技术广泛应用于各种金属制品的腐蚀和腐蚀防护中，例如：1.钢铁钝化。
钢铁在使用过程中容易被氧化腐蚀，而钝化技术能够有效地减缓钢铁表面的氧化反应，从而提高钢铁材料的腐蚀防护性能。
2.不锈钢钝化。
不锈钢钝化是利用不锈钢表面专用钝化剂氟化铬的反应，形成一层致密、透明、润滑的氧化膜，这种膜能够有效地阻隔氧分子，减少不锈钢材料的腐蚀情况。
3. 铜钝化。
铜材的使用寿命往往会受到表面氧化腐蚀的影响，而钝化技术能够减缓氧化反应，提高铜的防腐性能。
4. 铝钝化。
铝具有较高的电化学活性，容易发生腐蚀反应。
钝化技术可以为铝制品形成一层密闭而稳定的氧化物膜，使其具备了良好的抗氧化性能和耐腐蚀性能。
三、钝化技术的局限性和发展趋势虽然钝化技术已经是目前金属腐蚀防护领域中的一种主流技术，但其仍具有一定的局限性。
例如，目前钝化技术的很多钝化剂在生产、使用、处理过程中均会对环境造成一定的损害。
金属的铬酸钝化
金属的铬酸钝化是一种特殊的防腐蚀保护方法，通过在金属表面形成一层稳定的铬酸盐薄膜，可以有效降低金属的腐蚀速率，从而延长其使用寿命。
首先，铬酸钝化是基于酸溶液中的氢离子放电过程。
当含有氢离子的铬酸溶液与金属接触时，氢离子会通过化学反应在金属表面释放出电子，形成一层覆盖于金属表面的氧化膜。
这一氧化膜具有致密、光滑、致畸性的特点，能够有效阻止金属基体的进一步氧化，从而起到保护作用。
其次，铬酸钝化具有广泛的应用范围。
各种金属材料，如铁、铝、铜、镍等，都可以通过铬酸钝化获得良好的防腐蚀效果。
此外，铬酸钝化不仅适用于裸露的金属表面，如螺丝、垫片、管道等，还适用于已经涂装或镀层的金属表面，不会影响其原有的防护效果。
然而，铬酸钝化也存在一些局限性。
首先，使用铬酸进行金属钝化处理时，会产生一定程度的表面粗糙度，可能影响产品的美观和光洁度。
其次，过度的铬酸使用会导致金属表面的铬酸盐残留，需要进一步清洗去除，增加了生产成本和操作难度。
为了克服这些局限性，人们开发出了多种改进的金属防腐蚀技术，如磷化、发黑处理、涂层涂装等。
这些技术在一定程度上提升了金属的防腐蚀性能，但并未完全替代铬酸钝化技术。
在许多领域，如汽车制造、家电生产、五金加工等，铬酸钝化仍是常用的金属防腐蚀方法。
总的来说，金属的铬酸钝化是一种经济、有效的防腐蚀方法，具有广泛的应用范围和良好的效果。
虽然存在一些局限性，但与其他防腐蚀技术相比，铬酸钝化仍然具有独特的优势，并在许多领域发挥着重要作用。
高中物理实验说课金属的腐蚀与防护说课稿
《金属的腐蚀与防护》说课稿教学分析内容选择：本次实验课选自人教版高中化学《选择性必修一》第四章第三节《金属的腐蚀与防护》，是继电化学原理知识系统学习后，原电池和电解池知识的发展与应用。
另一方面，学生发现教室清洁使用的钢丝球，半天旧生锈明显，而家用的钢丝球很少生锈，对该现象的原因很好奇。
查阅《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》对该部分的“内容要求”、“学习活动建议”和“学业要求”做出了相关要求。
同时新高考试题越来越体现情境化、探究性、实践性的特点，于是本课以钢丝球为载体，展开金属的腐蚀与防护的探究性学习。
学情分析：该阶段学生已经学习了氧化还原知识及电化学原理知识，具备独立分析出析氢腐蚀原理的能力，但对吸氧腐蚀较陌生，需完善学习。
教学目标设计的初衷是提高宏微结合、证据推理、探究与创新、态度与责任四大核心素养，落到知识角度，得到具体教学目标：1.掌握金属发生吸氧腐蚀的原理，构建金属电化学腐蚀的分析模型；2.探究金属在酸性、中性、碱性条件下的腐蚀类型，感受金属腐蚀的普遍性及危害，学习科学探究的方法。
3.掌握金属腐蚀的防护方法，体会化学知识对社会生活的重要作用。
4.重难点：金属吸氧腐蚀的原理及过程；金属在弱酸性条件下的电化学腐蚀类型；金属防腐措施的自主设计。
二、内容创新教材中安排四个实验来突破两个难点，即：吸氧腐蚀的判断和牺牲阳极法；本课对教材进行整合改进后，设计三个实验突破三个重点，即：1.创新演示实验，探究钢丝球在NaCl溶液中的腐蚀情况，理解吸氧腐蚀的全过程；2.创新合作探究实验，探究不同pH下钢铁的腐蚀类型;3.创新课外自主实验，探究金属防腐措施的效果，从三个角度设计金属防腐措施。
三、教学过程情境素材一：学生发现教室清洁使用的一款钢丝球，才半天就生锈了，而家里使用的钢丝球却很少生锈。
由此引导学生从钢丝球本身以及接触的环境两个方面来寻找易生锈和不易生锈的的原因。
易锈钢丝球的产品参数材料显示为“钢丝”，主要含Fe和C，不锈钢丝球的材料为“不锈钢”，主要含Fe、C、Cr、Ni等。
金属腐蚀与防护措施
金属腐蚀与防护措施金属腐蚀是指金属在特定环境条件下与周围介质发生一系列不可逆转的化学或电化学反应，导致金属表面质量和性能的变化。
腐蚀对于工业、制造和基础设施等各个领域都造成了巨大的经济损失。
为了延长金属的使用寿命和减少腐蚀带来的损害，各种防护措施得到了广泛的应用。
本文将讨论金属腐蚀的原因以及常见的防护措施。
一、金属腐蚀的原因金属腐蚀的主要原因是金属与外界环境中的化学物质相互作用，导致金属表面发生物理、化学或电化学的改变。
以下是金属腐蚀的几个常见原因：1. 氧化：金属与氧气反应会产生金属氧化物层，这层氧化物层可能会进一步被水和其他物质侵蚀，从而导致金属腐蚀。
2. 湿气：金属暴露在湿润的环境中，特别是含有盐类等腐蚀性物质的湿气中，容易发生腐蚀反应。
3. 酸碱腐蚀：金属与酸碱溶液接触会发生化学反应，破坏金属表面的结构和性能。
4. 电化学腐蚀：当金属处于电解质溶液中时，会发生电化学反应，从而引发金属腐蚀。
特别是存在电解质间隙效应或形成局部腐蚀的情况下，腐蚀会更为严重。
二、金属腐蚀的防护措施为了防止金属腐蚀，人们采取了多种防护措施，既包括表面防护措施，也包括合金改性和涂层防护等。
下面将列举一些常见的金属腐蚀防护措施：1. 电镀：通过电解的方法，在金属表面形成一层具有防护性的金属薄膜，如镀锌和镀铬等。
2. 钝化处理：将金属浸泡在含有腐蚀抑制剂的溶液中，形成一层钝化膜，提高金属的抗腐蚀性能。
3. 涂层：通过在金属表面涂覆一层具有防护性能的物质，如油漆、聚合物和橡胶等，来阻隔金属与外界环境的接触。
4. 合金改性：将其他金属或非金属元素与金属进行合金化，改变金属的组织结构和化学成分，提高其抗腐蚀能力。
5. 热处理：通过加热和冷却等工艺手段，改变金属的晶体结构，提高其物理和化学性能，提高抗腐蚀性能。
6. 阳极保护：通过将一个更容易被腐蚀的金属连接到需要防护的金属上，使其成为阳极，从而减少需要防护金属的腐蚀程度。
7. 控制环境：控制金属周围的环境条件，比如减少湿度、避免金属长时间暴露在潮湿、有害气体等恶劣环境中。
金属钝化原理
金属钝化原理金属钝化原理与应用机械与汽车工程学院材料成型及控制工程金属钝化原理及应用（材料成型及控制工程）摘要：金属经氧化性介质处理后，其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。
其钝化机理主要可用薄膜理论来解释，即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用，作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜。
这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。
它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。
关键词：表面处理、钝化、铬酸盐、酸洗钝化一、概述钝化现象早在十八世纪30年代即被发现，自此得到了广泛的研究。
钝化现象——通常，电极电位愈正，金属溶解速度愈大。
而实际中，常有电位超过一定数值后，电流突然减少，这种现象成为钝化现象。
金属在介质中具有极低的溶解速度的性质称为“钝性”。
金属在介质中强烈溶解的性质叫做“活性”。
活态向钝态的转变叫做钝化，能够使金属发生钝化的物质被称为钝化剂。
钝化现象发生通常与氧化介质有关。
有时在非氧化性介质中也可以发生钝化，如镁在氢氟酸中、钼和铌在盐酸中、汞和银在氯离子作用下等。
金属钝化的定义：在一定条件下，当金属的电位由于外加阳极电流或局部阳极电流而移向正方向时，原来活泼地溶解着的金属表面状态会发生某种突变，同时金属的溶解速度急速下降，这种表面状态的突变过程叫做钝化[1]。
金属钝化的两个必要标志：腐蚀速度大幅度下降、电位强烈正移。
金属钝化的特征[2]：①金属的电极电位朝正值方向移动；②腐蚀速度明显降低；③钝化只发生在金属表面；④金属钝化以后，即使外界条件改变了，也可能在相当程度上保持钝态。
钝化的分类化学钝化：金属与钝化剂自然作用产生（如：Cr，Al，Ti等金属在含氧溶液中）又称自钝化。
电化学钝化（阳极钝化）：外电流使金属阳极钝化，使其溶解速度大幅降低，并且能够保持高度的稳定性。
mil标准 不锈钢钝化
mil标准不锈钢钝化不锈钢钝化是一种重要的钢材处理方法，旨在提高不锈钢的耐腐蚀性能。
钝化是通过使用化学方法或电化学方法，将不锈钢表面的金属离子转化为金属氧化物，形成一层保护性的氧化膜。
在不锈钢中常用的钝化方法包括酸洗法、氧化法以及电化学法等。
酸洗法是常用的不锈钢钝化方法之一。
这种方法将不锈钢浸泡在酸性溶液中，使其表面的金属反应生成一种保护性氧化膜。
常用的酸洗液有硝酸、氢氟酸、硫酸等。
通过调整酸洗液的浓度和处理时间，可以控制不锈钢表面的氧化膜的厚度，从而达到不同的钝化效果。
氧化法是另一种常见的不锈钢钝化方法。
这种方法是通过在不锈钢表面生成一层氧化膜，来提高不锈钢的耐腐蚀性能。
氧化法主要通过高温氧化、低温氧化和电化学氧化等方式来实现。
其中，高温氧化是将不锈钢放入高温炉内进行处理，使其表面形成一层致密的氧化膜。
低温氧化则通过将不锈钢放入含有氧的环境中，在室温下进行氧化处理。
电化学氧化是利用电化学方法，在电解液中施加电压，使不锈钢表面形成一层致密的氧化膜。
电化学法是一种较为常见的不锈钢钝化方法。
这种方法是利用电化学反应将金属离子还原成金属，并通过在不锈钢表面形成一层保护性薄膜，来提高不锈钢的耐腐蚀性能。
电化学法主要包括阳极氧化法、电沉积法和化学沉积法等。
阳极氧化法是利用电解法，在电解液中将不锈钢作为阳极通电处理，使其表面形成一层致密的氧化膜。
电沉积法则是通过在不锈钢上施加电流，使金属离子沉积在表面，形成一层保护性的硬化层。
化学沉积法则通过在不锈钢表面喷洒含有氧化物的溶液，在其表面沉积一层致密的氧化膜。
不锈钢钝化的目的是提高不锈钢的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。
不锈钢是一种铁合金，其含有铁、铬、镍等元素，具有良好的耐腐蚀性能。
然而，在某些氧化剂和介质的作用下，不锈钢仍然可能发生腐蚀。
通过钝化处理，可以在不锈钢表面形成一层致密的氧化膜，阻断金属离子与介质的接触，从而有效地防止了不锈钢的腐蚀。
不锈钢钝化具有许多优点。
金属钝化原理
金属钝化原理与应用机械与汽车工程学院材料成型及控制工程金属钝化原理及应用（材料成型及控制工程）摘要：金属经氧化性介质处理后，其腐蚀速度比原来未处理前有显着下降的现象称金属的钝化。
其钝化机理主要可用薄膜理论来解释，即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用，作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜。
这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。
它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。
关键词：表面处理、钝化、铬酸盐、酸洗钝化一、概述钝化现象早在十八世纪30年代即被发现，自此得到了广泛的研究。
钝化现象——通常，电极电位愈正，金属溶解速度愈大。
而实际中，常有电位超过一定数值后，电流突然减少，这种现象成为钝化现象。
金属在介质中具有极低的溶解速度的性质称为“钝性”。
金属在介质中强烈溶解的性质叫做“活性”。
活态向钝态的转变叫做钝化，能够使金属发生钝化的物质被称为钝化剂。
钝化现象发生通常与氧化介质有关。
有时在非氧化性介质中也可以发生钝化，如镁在氢氟酸中、钼和铌在盐酸中、汞和银在氯离子作用下等。
金属钝化的定义：在一定条件下，当金属的电位由于外加阳极电流或局部阳极电流而移向正方向时，原来活泼地溶解着的金属表面状态会发生某种突变，同时金属的溶解速度急速下降，这种表面状态的突变过程叫做钝化[1]。
金属钝化的两个必要标志：腐蚀速度大幅度下降、电位强烈正移。
金属钝化的特征[2]：①金属的电极电位朝正值方向移动；②腐蚀速度明显降低；③钝化只发生在金属表面；④金属钝化以后，即使外界条件改变了，也可能在相当程度上保持钝态。
钝化的分类化学钝化：金属与钝化剂自然作用产生（如：Cr，Al，Ti等金属在含氧溶液中）又称自钝化。
电化学钝化（阳极钝化）：外电流使金属阳极钝化，使其溶解速度大幅降低，并且能够保持高度的稳定性。
阳极钝化和化学钝化的实质是一样的。
金属材料电腐蚀防护技术钝化方法优化
金属材料电腐蚀防护技术钝化方法优化摘要：金属材料的电腐蚀是一种常见的现象，而采用钝化方法可以有效地减轻金属材料的腐蚀损伤。
本文将重点讨论金属材料电腐蚀防护技术中的钝化方法，并提出了一些钝化方法的优化方案，希望能够为金属材料的腐蚀防护提供有益的指导。
1. 引言金属材料的电腐蚀是由于金属表面与介质中的电位差而导致的金属组织的破坏。
钝化是一种化学方法，通过使金属表面生成一层致密的氧化物膜，达到保护金属材料的目的。
目前常用的钝化方法主要包括酸洗、溶液处理和电化学钝化等。
2. 酸洗酸洗是一种常见的金属表面处理方法，主要针对一些易于氧化的金属，如铁、钢等。
酸洗过程中，通过浸泡在酸性溶液中，可以去除金属表面的氧化物和控制金属表面的孔隙度，从而使其具有更好的耐腐蚀性能。
但是，酸洗过程中的酸性物质可能会对环境造成一定的污染，因此在使用酸洗方法时应合理控制酸性物质的用量，并加强废酸的处理与回收。
3. 溶液处理溶液处理是一种通过将金属材料浸泡在防腐剂中，提高金属表面的抗腐蚀性能的方法。
在溶液处理过程中，防腐剂中的活性物质能够与金属表面发生化学反应，形成一层保护膜，阻止氧和水的进一步侵蚀。
溶液处理方法具有操作简便、成本低廉的优点，适用于大面积金属材料的防腐蚀。
4. 电化学钝化电化学钝化是一种通过电流作用于金属材料，使其表面产生一层致密氧化物膜的方法。
电化学钝化主要通过阳极氧化和阳极氧化两个过程完成。
在阳极氧化过程中，金属材料作为阳极，经过一定的电解处理，生成氧化膜。
而在阴极氧化过程中，阴极可以有效地消耗气体，从而形成合适的电解液环境。
电化学钝化方法具有膜层致密、耐腐蚀性好等优点，但是也存在一定的能耗和工艺复杂度问题，需要综合考虑工艺和经济性。
5. 钝化方法的优化钝化方法在应用中存在一些问题需要解决。
为了优化钝化方法，可以考虑以下几个方面：5.1 材料的选择：根据金属材料的性质和使用环境，选择合理的钝化方法。
不同金属对于钝化方法的反应性和效果有所不同，因此需要根据具体情况选择最适合的钝化方法。
钝化理论在金属腐蚀及防护中的应用
钝化理论在金属腐蚀与防护中的应用钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。
另外，一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，也叫钝化。
钝化,金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜（往往是看不见的），紧密覆盖在金属的表面，则改变了金属的表面状态，使金属的电极电位大大向正方向跃变，而成为耐蚀的钝态。
如Fe→Fe2+时标准电位为－0.44V，钝化后跃变到+0.5～1V，而显示出耐腐蚀的贵金属性能，这层薄膜就叫钝化膜。
金属的钝化也可能是自发过程（如在金属的表面生成一层难溶解的化合物，即氧化物膜）。
在工业上是用钝化剂（主要是氧化剂）对金属进行钝化处理，形成一层保护膜。
常见例子：冷浓硫酸、冷浓硝酸与铁、铝均可发生钝化。
其钝化的机理可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属与氧化性质作用,作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜.这层膜成独立相存在,通常是氧化金属的化合物.它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质接触,从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防腐蚀的作用.金属表面状态变化所引起的金属电化学行为使它具有贵金属的某些特征(低的腐蚀速率、正的电极电势)的过程。
若这种变化因金属与介质自然作用产生，称为化学钝化或自钝化；若该变化由金属通过电化学阳极极化引起，称为阳极钝化。
另有一类由于金属表面状态变化引起其腐蚀速率降低，但电极电势并不正移的钝化（如铅在硫酸中表面覆盖盐层引起腐蚀速率降低），称为机械钝化。
金属钝化后所处的状态称为钝态。
钝态金属所具有的性质称为钝性（或称惰性）。
钝化能使金属变得稳定，从本质上讲这是由于金属表面上覆盖了一层氧化膜，因而提高了金属的抗腐蚀性能。
为了提高金属的防护性能，可采用化学方法或电化学方法，是金属表面上覆盖一层人工氧化膜，这种方法就是通常所说的氧化处理或发蓝，如在机械制造、仪器制造、武器、飞机及各种金属日用品中，作为一种防护装饰性覆盖层广泛地被采用。
稀土钝化——金属防腐蚀表面处理新技术
的使 用和废 水排 放 作 出 日益严 格 的 限制 ， 在金 属 表 面处 理领域 中铬 酸盐最 终将 被禁 止使 用 已成 为必然
趋势 。 为此 ， 用新 的对环 境友好 的无铬钝 化 技术 采 来取代 铬酸 盐钝 化法 已迫 在 眉睫 。 目前 国内外在这 方 面 的研究 已取 得很 大 进 展 ， 中所 开发 的稀 土钝 其
及其合 金材料 上 。传统的 钝化处 理大 多以铬酸 和铬
澳 大 利 亚 的 ［［ｔｎ和 Ａｒｏｔ等 人 研 究 发 －ｎｏ ］ ｎｔ
现 ， 于 腐 蚀 介 质 （ ． ｍｏ／ Ｃ 溶 液 ） 的 处 ０ ］ ｌＬ Ｎａ Ｉ 中
酸 盐 等六价铬化 合物 为处 理剂 ， 称为 铬酸盐钝化 ， 经
化 技术 因具有 无 毒无 污 染 ， 防蚀 效 果好 的 特 ． 而倍
受关 注０ ， 文对此 作 简要介 绍 。 本
１ 稀 土钝 化 的 防蚀 效 果
金属 的稀 土钝 化或缓蚀 研 究始 于 １ ８ 年 ， ４ 首先 ９－
２ ０世纪 ９ ｏ年代 以 后 ， 美国 的 Ｍａｓｅｄ等 人开 ｎｆｉ 发 出 了铈 一钼 联合 钝 化处 理 工 艺［ ， 此工 艺处 “ 经
色金属 铝、 、 、 、 或 其合金 以及 碳钢和 不锈钢 锌 镁 锡 铜
等 多种金属 材 料上 制 备 得到 了 稀 土转 化膜 ， 收到 并
了 良好 的防蚀 效果 。 １ １ 铝 合金 的稀土钝 化 ．
遍运 用在 许 多金 属 ， 其是 铝 、 、 、 、 等金 属 尤 锌 镉 锡 镁
此 ， 界各 国近年 来 已开始 在 环保 法 规 中对铬 酸 盐 世
中 ， 样 的腐 蚀 同 样 大 为 减 轻 。未 经 铈 盐 处理 的 试
浅谈金属钝化
见曲线的CD部分，金属以I3（即维持钝态的电流密度）的速率溶解。I3基本上与电极电势无关。这时金属表面可能生成一层耐蚀性好的氧化物。
4.过钝化区
见曲线的DE部分，电流再次随电极电势的正移而增加。这可能由于氧化膜被进一步氧化生成更高价的可溶性氧化物,或某种新的阳极反应开始发生(例如氢氧离子在阳极放电，并放出氧气)。相应于D点的电势E4称为过钝化（或超钝化）电势。
2.吸附理论
吸附理论认为，金属表面并不需要形成固态产物膜才钝化，而只要表面或部分表面形成一层氧或含氧粒子（如O2-或OH-）的吸附层也就足以引起钝化了。这吸附层虽只有单分子层厚薄，但由于氧在金属表面上的吸附，改变了金属与溶液的界面结构，使电极反应的活化能升高，金属表面反应能力下降而钝化。
此理论主要实验依据是测量界面电容和使某些金属钝化所需电量。实验结果表明，不需形成成相膜也可使一些金属钝化，例如不锈钢和镍钝化是界面电容改变不大，表示并无成相膜生成。
这种情况通常是金属钝化性能更强，或氧化剂的氧化性能更强。如：
Fe在中等浓度的HNO3溶液中的腐蚀；不锈钢在含有Fe3+的H2SO4溶液中的腐蚀；高Cr合金在硫酸或盐酸中的腐蚀
4.交点在过钝化区
这种情况通常是，去极化剂是特别强的氧化剂，金属因发生过钝化而遭到强烈的腐蚀。如，不锈钢在发烟硝酸中的腐蚀。
三．金属钝性的应用
图1为金属钝化过程的阳极化曲线，整个曲线分四个区：
1.活性溶解区
见曲线AB部分，金属按正常的规律发生阳极溶解。
2.钝化过渡区
见曲线BC部分，当电极电势到达某一临界值E1时，金属的表面状态发生突变，开始生成一层保护膜，随着电极电势正移，电流却急剧下降，金属的阳极过程按另一种规律进行,金属开始钝化。相应于B点的电势E1和电流密度I1分别称为致钝电势和致钝电流密度。C点相应于已能覆盖金属表面的保护膜的生长基本结束点，C点电势E2称为稳定钝化电势或完全钝化电势。金属钝化研究中流行的弗莱德电势（通过阳极极化使金属钝化后，中断极化电流，在电势－时间衰退曲线上所出现的平阶电势），有人提出它是E1，多数人认为是E2。
重金属钝化技术
重金属钝化技术1. 引言重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素，包括铅、汞、铬、镉等。
这些重金属在自然界中广泛存在，但高浓度的重金属对环境和人体健康都具有严重的危害。
为了减少重金属的毒性和生态风险，重金属钝化技术逐渐应用于工业制造和环境保护领域。
本文将详细介绍重金属钝化技术的原理、应用、优势和发展趋势。
2. 重金属钝化技术原理重金属钝化技术是通过改变金属表面的化学性质，形成稳定的钝化膜来降低重金属的反应活性和溶解度，从而减少对环境和人体的危害。
钝化膜可以通过以下几种方式形成：2.1. 化学钝化化学钝化是在金属表面形成一层化学活性较低的氧化膜，常见的方法有酸洗、阳极氧化和化学沉积。
其中，酸洗是最常用的方法，通过将金属浸入酸性溶液中，使金属表面与溶液中的氧化物发生反应，生成稳定的氧化膜。
2.2. 电化学钝化电化学钝化是利用外加电场使金属表面发生氧化还原反应，形成致密的氧化膜。
常见的方法有阳极极化和阳极保护。
阳极极化是通过将金属作为阳极，在电解液中施加电压，使金属表面发生氧化反应，形成氧化膜。
阳极保护是在金属表面涂覆一层具有良好保护性能的保护剂，保护剂能提供额外的电子，使金属表面形成稳定的氧化膜。
2.3. 蒸镀钝化蒸镀钝化是一种将其他金属或合金物质覆盖在金属表面，形成钝化膜的方法。
常见的蒸镀钝化方法有镀锌、镀铝、镀铬等，这些材料能够有效地阻隔重金属与环境的接触，减少金属的溶解和反应。
3. 重金属钝化技术应用重金属钝化技术在工业制造和环境保护领域具有广泛的应用，主要应用于以下几个方面：3.1. 金属制造在金属制造过程中，重金属钝化技术可以提高金属的耐腐蚀性能，延长金属的使用寿命。
例如，将钢材进行镀锌处理可以防止钢材锈蚀，提高钢材的耐腐蚀性能和机械强度；将铝材进行阳极氧化处理可以增加铝材的硬度和耐磨性。
3.2. 电子行业在电子行业中，重金属钝化技术可以提高电子元件的稳定性和可靠性。
例如，通过化学钝化处理可以降低电子元件表面的电阻和导电损耗，提高元件的电气性能；通过电化学钝化处理可以增加电子元件的耐热性，抑制介电损耗。
金属腐蚀与防护的理论和方法
这是一 个吼 极过 程 ，其 电极 电势越 小，删该金 槛就 越容易失 去 ｜ 电子而被氧化 ．即越 容易被腐蚀。抛此 ，可 以制定出防治金属腐蚀的 如 下 五 大对 策 。
１ 隔 离 法
代替船体而受 腐蚀 ｆ 里 。锌 再次给 我们展 示了 “ 这 钢铁卫 士”的风 采，或者贬义来说 ．就是替死鬼 ．替罪羊角色 ｌ 。其二是将 披保护的 金腻接在外Ｊ 电源的负极上使之称为阴极 ，正极则接到 一些废铁上作 Ｊ ｌ ｌ
金属 腐 蚀 对 蓑 极化 阴 极保 护 缓蚀 荆
介 质 （ 蚀 ． 法 １， 及 研 制 开 发 新 的 耐 腐 蚀材 料 等 缓 １ ｝ ｊ ＿
拊 估 汁．全 每年 ｌ腐 【 而报唆的金 属材柑 和 没 的遗约 为 １ 上 ｌ 金膳年产繁的四分之一到 三分之 一” ，山此可 见 ．研 究金瞒的情浊与 ’ 防护是一Ｉ 富有意义而又艰巨的工作 ，
使ｊ隔离法来实现保护的” ｝ ｊ 、 就 Ｉ镀镀层 来说，又可分 为Ｉ 极性镀层和阴极性镀 层两 种 前 者 乜 ｉ Ｈ 是镀上 去的金 襁比放 护的金属有较低的｝ 乜极电势 ，比如把锌镀在 铁 上 ｆ 为阳极 ．铁为阴 极 ） 锌 一白铁皮即是 ；后 者是镀 上去的金属被 保 扣－ ‘ 的金属有较高的 ｌ 也势 ，比如把锡镀在铁上 （ 乜极 锡为 极 ，铁 为蹦 极 ） 马 【铁 即是 当镀层完整时 ，这两 种镀 层的作用并无区别 ．都 一 Ｊ 是将 被ｆ护金 襁与腐蚀介质分隔开来。然而 ，一旦镀层破坏 ．不 蚓的 粜 镀层就 会产生不 的效粜 阳极性镀层山于被 ｆ 护的金属是 阴极 ．即 粜 ｌ 使损坏 ，受腐蚀的也是锻层本身 ，玻『 呆护的金属则仍 不受腐蚀 （ 锌凶
为牺牲性阳极或接到某些导体如石墨酸性溶 液的容器或管道以 ｊ ． ｝ ｛ 及地下的水管或输 油管道常 用这 种方法防腐
金属钝化原理
金属钝化原理
金属钝化是一种通过化学方法将金属表面形成一层保护膜，以防止金属腐蚀的
技术。
金属钝化的原理主要是利用金属表面形成一层致密的氧化物或者其他化合物膜，从而隔绝金属与外界环境的直接接触，达到防止金属腐蚀的目的。
金属钝化技术在工业生产和日常生活中有着广泛的应用，下面将详细介绍金属钝化的原理及其应用。
金属钝化的原理主要有以下几种：
1. 阻隔原理，金属表面形成一层致密的氧化膜或者其他化合物膜，使得金属与
外界环境隔绝开来，防止金属腐蚀的发生。
2. 电化学原理，金属表面形成一层电化学稳定的膜，使得金属处于一个稳定的
电化学状态，从而减少金属的电化学腐蚀。
3. 吸附原理，金属表面形成一层吸附膜，可以吸附一些有害物质，防止其对金
属的腐蚀。
金属钝化技术的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：
1. 金属腐蚀防护，金属钝化技术可以有效防止金属在潮湿、酸碱环境中的腐蚀，延长金属的使用寿命。
2. 电化学工业，金属钝化技术在电镀、电解等电化学工艺中有着重要的应用，
可以提高金属的耐蚀性和导电性能。
3. 冶金工业，金属钝化技术在冶金工业中可以用于金属的保护和表面处理，提
高金属的耐磨性和耐蚀性。
4. 化工工业，金属钝化技术在化工工业中可以用于管道、容器等设备的防腐蚀
处理，保证设备的安全运行。
5. 日常生活，金属钝化技术在日常生活中也有着广泛的应用，比如厨具、家具等金属制品的防腐蚀处理。
总之，金属钝化技术是一种非常重要的防腐蚀技术，可以有效延长金属的使用寿命，保护设备的安全运行。
随着科学技术的不断发展，金属钝化技术也在不断创新和完善，将会有更广泛的应用前景。
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钝化理论在金属腐蚀与防护中的应用
钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。
另外，一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，也叫钝化。
钝化,金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜（往往是看不见的），紧密覆盖在金属的表面，则改变了金属的表面状态，使金属的电极电位大大向正方向跃变，而成为耐蚀的钝态。
如Fe→Fe2+时标准电位为－0.44V，钝化后跃变到+0.5～1V，而显示出耐腐蚀的贵金属性能，这层薄膜就叫钝化膜。
金属的钝化也可能是自发过程（如在金属的表面生成一层难溶解的化合物，即氧化物膜）。
在工业上是用钝化剂（主要是氧化剂）对金属进行钝化处理，形成一层保护膜。
常见例子：冷浓硫酸、冷浓硝酸与铁、铝均可发生钝化。
其钝化的机理可用薄膜理论来解释,即认为钝化是由于金属
与氧化性质作用,作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜.这层膜成独立相存在,通常是氧化金属的化合物.它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质接触,从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防腐蚀的作用.
金属表面状态变化所引起的金属电化学行为使它具有贵金属的某些特征(低的腐蚀速率、正的电极电势)的过程。
若这种变化
因金属与介质自然作用产生，称为化学钝化或自钝化；若该变化由金属通过电化学阳极极化引起，称为阳极钝化。
另有一类由于金属表面状态变化引起其腐蚀速率降低，但电极电势并不正移的钝化（如铅在硫酸中表面覆盖盐层引起腐蚀速率降低），称为机械钝化。
金属钝化后所处的状态称为钝态。
钝态金属所具有的性质称为钝性（或称惰性）。
钝化能使金属变得稳定，从本质上讲这是由于金属表面上覆盖了一层氧化膜，因而提高了金属的抗腐蚀性能。
为了提高金属的防护性能，可采用化学方法或电化学方法，是金属表面上覆盖一层人工氧化膜，这种方法就是通常所说的氧化处理或发蓝，如在机械制造、仪器制造、武器、飞机及各种金属日用品中，作为一种防护装饰性覆盖层广泛地被采用。
金属钝化时由于金属和介质作用，生成一层极薄的肉眼所看不见的保护膜。
这层膜是金属和氧的化合物。
如：在有些情况下，铁氧化后生成结构复杂的氧化物，其组成为Fe3O4。
钝化后的铁跟没有钝化的铁有不同的光电发射能力。
经过测定，铁在浓硝酸中的金属氧化膜的厚度是3×10∧-9m～4×10∧-9m。
这种膜将金属和介质完全隔绝，从而使金属变得稳定。
1.论成相膜理论认为金属钝化是一种界面现象，它没有改变金属本体的性能，只是使金属表面在介质中的稳定性发生了变
化。
产生钝化的原因较为复杂，对其机理还存在着不同的看法，还没有一个完整的理论可以解释所有的钝化现象。
2.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，使金属转入钝态。
吸附理论认为：金属钝化是由于表面生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显著提高的缘故。
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。
这两种钝化理论都能较好地解释大部分实验事实，然而无论哪一种理论都不能较全面、完整地解释各种钝化机理。
这两种理论的相同之处是都认为由于在金属表面生成一层极薄的钝化膜阻碍了金属的溶解，至于对成膜的解释，却各不相同。
吸附理论认为，只要形成单分子层的二维膜就能导致金属产生钝化，而成相膜理论认为，要使金属得到保护、不溶解，至少要形成几个分子层厚的三维膜，而最初形成的单分子吸附膜只能轻微降低金属的溶解，增厚的成相膜才能达到完全钝化。
此外，两个理论的差异，还有吸附键和化学键之争。
事实上金属在钝化过程中，在不同的条件下，吸附膜和成相膜可分别起主要作用。
有人企图将这两种理论结合起来解释所有的金属钝化现象，认为含氧粒子的吸附是形成良好钝化膜的前提，可能先生成吸附膜，然后发展成成相膜。
认为钝化的难易主要取决于吸附膜，而钝化状态的维持
主要取决于成相膜。
膜的生长也服从对数规律，吸附膜的控制因素是电子隧道效应，而成相膜的控制因素则是离子通过势垒的运动。
镀锌后钝化的好处
锌是一，锌电镀后如果不进行很好的后处理，镀层很快就会变暗，并相继出现白色腐蚀产物。
为了减少锌的化学活性，往往采用铬酸盐溶液来钝化处理，使锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。
这层膜正式的名称叫做“铬酸盐转化膜”，或“镀锌层钝化膜”。
这种成膜工艺叫“镀锌钝化”。
在彩色钝化的配方中，钝化液总是带酸性的。
在酸性介质中，锌层会与之起化学反应。
这里主要反应是金属锌镀层与钝化液中铬酸之间的氧化和还原反应。
锌作为还原剂，将作为氧化剂的铬酸还原成三价铬。
钝化膜其实是三价铬和六价铬与锌发生氧化还原反应后的化合物。
其中三价铬与锌的化合物呈蓝绿色，六价铬与锌的化合物呈赭红色或棕黄色。
由于不同色素的组合和相互干扰的结果，形成了锌彩色钝化膜绚丽多彩、具有彩虹色的美丽色调。
三价铬化合物一般不溶于水，强度也高，在钝化膜中起骨架作用。
六价铬化合物易溶解于水，尤其易在热水中溶解，在干燥前膜层不坚牢。
它依附在三价铬化合物的骨架上，填充了其空间的部分，所以可形象地譬如它为“肉”。
有了肉并有骨架的支撑，这样才能使钝化膜显得丰满。
彩色钝化膜还有自我修复的功能，当钝化膜受到损伤时，在有一定湿度的空气中，六价铬化合物溶于水生成铬酸，它能继续与锌层起氧化还原反应，再次形成钝化膜。
这就是彩色钝化膜能自动修复的原因。
由于彩色钝化膜层具有这一自修复的功能，所以钝化膜即使有些擦伤，也不会太影响抗腐蚀性能。
这就是镀锌层经过彩色钝化处理后，为什么具有良好的抗腐蚀性能的原因。
在彩色钝化膜中，三价铬和六价铬的含量比例是随着各种因素的变化而改变的，因而钝化膜的色彩也随之发生变化。
三价铬化合物多时，膜层呈偏绿色；六价铬含量高时，钝化膜则呈紫红色。
在实际生产中，最希望的颜色是彩虹稍带黄绿色。
钝化膜的颜色深浅还与膜层的厚度有关。
而膜层厚度又与钝化时间或在空气中停留时间的长短有关。
在低铬和超低铬的钝化液中，钝化膜是在溶液中成膜的，钝化时间长，膜层厚，钝化时间短，膜层薄。
而在高铬彩色钝化溶液中，由于钝化液酸度高，在溶液中是无法成膜的，只有当工件离开溶液后方能成膜，也就是在空气中停留时间的长短与膜层的厚度有很大的关系，而与溶液中浸渍的时间长短无关。
空气中停留时间长，钝化膜厚，反之则薄。
当然我们还得兼顾其它条件，一味追求膜层厚度，结合力就会降低，也就是膜层过厚了，钝化膜就会脱落或轻轻一擦就掉膜。
钝化时间或空气中氧化时间短，钝化膜薄，此时膜层的色泽呈偏绿色；如钝化时间长，膜层厚，则钝化膜中红色的成分居多。
这是因为钝化膜薄时，钝化液与锌层的反应比较强烈，六价铬多被转化成三价
铬了，所以膜层呈偏绿色。
当反应继续进行时，因为已隔了一层钝化膜，钝化液不能直接与锌层起反应，所以还原势减弱，这样六价铬化合物就会形成，而填充在三价铬化合物—即我们前面提到的三价铬膜层的骨架上，所以膜层中红的色素逐渐变多起来。
而在膜层既不太厚又不太薄的状态下，钝化膜的色泽则最好。
对钝化膜的色彩，当膜层由厚变薄时，色彩的变化可大致表述如下：红褐色→红黄相间光亮五彩色→偏绿色→青白色
质量好的钝化膜应是完整呈光亮五彩色的。
红褐色的膜层比较疏松，与锌层的结合力也不够好；偏绿色的钝化膜膜层可能较薄，会影响抗腐蚀能力。
由此，我们可以从钝化膜的外观、与锌层的结合力、膜的完整性、光亮度和膜层的色彩，可以初步判定钝化膜质量的好坏。
在金属钝化防护中化学清洗中最后一个工艺步骤，是关键一步，其目的是为了材料的防腐蚀。
如锅炉经酸洗、水冲洗、漂洗后，金属表面很清洁，非常活化，很容易遭受腐蚀，所以必须立即进行钝化处理，使清洗后的金属表面生成保护膜，减缓腐蚀。