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          鋁氧化膜為什么能夠保護鋁不受氧化腐蝕的影響
          創建人:
          信義通
          創建日期:
          2022-03-01
          瀏覽量:
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                 鋁經過氧化處理后,其表面會形成一層氧化鋁極薄膜就像液體一樣,通過填充形成的間隙并防止氧氣進入,從而保護鋁免受氧化。


                 金屬可能看起來很堅硬,但是如果有足夠的時間,即使是純凈的空氣也可以消除它們。氧氣與鋁合金發生反應,形成生銹的金屬氧化物,但現在事實證明,金屬氧化物可能可以挽救鋁合金壽命。經過研究發現,可以通過薄薄的氧化鋁膜來保護鋁免受進一步的氧化,氧化鋁膜就像液體一樣,流動時會填充任何形成的縫隙。


                 如果允許金屬氧化物如鐵銹或銹蝕物堆積,它們會吞噬金屬并最終導致其破裂。但是,并非所有的金屬氧化物都具有如此的破壞性。三種特殊的氧化物:氧化鋁,氧化鉻和二氧化硅,實際上可以起到保護金屬免受進一步腐蝕的作用。


                 在特別壓力的條件下,例如反應堆內部,腐蝕會很快發生。研究人員測試了這些特殊氧化物的涂層在暴露于氧氣中并置于機械應力下時能如何很好地保護下面的金屬。


                 隨時間進行比較,隨著氧化鋁層變形和伸長以保護鋁不受氧氣的影響


                 鋁氧化膜的性能不錯,盡管氧化鋁是固體,但將其以約兩到三納米的極薄層涂覆時,其行為就像液體。隨著鋁的拉伸,氧化物層會伸長并保持金屬被覆蓋,從而防止氧氣進入。


                 研究人員能夠在室溫下證明這種現象,將鋁拉伸兩倍于其原始長度而不會破裂。氧化鋁通常很脆,但是發現薄層幾乎可以像普通鋁一樣變形。


                 這種自修復涂層可以在燃料電池或核電站反應堆等高應力情況下使用。由于它的活性如此之小,研究人員說,它可能特別適合包含微小的分子,例如氫氣,它可以穿過大多數其他材料。


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