瑪鋼管件金屬氧化反映氧化膜的形成

瑪鋼管件金屬氧化反映氧化膜的形成

盡管△G—T曲線說明，隨著溫度的升高，大多數(shù)氧化物的生成自由能增大，穩(wěn)定性降低。但是，溫度升高時，金屬表面的氧化膜注往增厚，這說明了氧化動力學的重要性。

氧化層的厚度對氧化動力學有較大影響。通常，厚度不大于1μm的氧化層稱為氧化膜，而厚度超過1μm的氧化遣則稱為氧化皮。有時，也使用氧化皮一詞來表示在強氧化性條件所形成的肉眼可見的厚氧化層，而氧化膜則指在形成氧化皮之前的不可見的氧化層。不過，按可見性來分類是不嚴格的，因為由于光的干涉作用，薄膜常常是可見的。

在絕對清潔的金屬表面，氧化的第一階段是氧的化學吸附。吸附在金屬表面的氧分子，解離成原子，然后與相鄰的金屬原子共有電子，這一過程進行得很迅速。一些金屬原子運動而進入吸附原子面，結(jié)果就形成了極穩(wěn)定的、牢固附著在金屬表面的連續(xù)原子層。氧化膜的進一步生長通過氧的化學吸附與電子、金屬離子、氧離子的擴散而進行。然而，在此階段，氧化物**宇在能量上有利的一些成核位置上發(fā)生局部的外延舉長。然后這些核心通過金屬和氧的表面橫向擴散而生長。在理想情況下，形成厚度均勻的連續(xù)氧化層。

不同核心的橫向生長就形成了晶粒組織。在晶界處離子較易擴散，因而，生長速度較快。核心的數(shù)目與溫度有關。溫度升高，核心數(shù)減少。同時，金屬底層的晶體學取向?qū)诵臄?shù)也影響很大。例如，在鐵的（100）面上所形成的FeO核心數(shù)最多。氧化膜的取向與下方晶粒的取向相近（外延生長），且生長速度因取向而異。這樣,對于完全沒有擇優(yōu)取向的多晶材料，其氧化物的各晶粒將具有不同的厚度和取向。隨著氧化物的增厚，氧化物與金屬間在晶體學取向上的這種聯(lián)系將不斷減弱。

氧化膜要具有保護性，就要連續(xù)、缺陷少、與金屬駐底的粘附力強、且塑性好、能承受熱應力與機械應力。