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单质状态的金属 （贵金属除外）包括其合金，在通常的情况下会自发地与介 质起反应形成化合物，回到其矿物态，这是冶金的逆过程。这一过程称为金属的 腐蚀。有时这个过程不会一直进行下去，会很快停止，因为这时金属与介质形成 的化合物在金属表面累积，这层致密的金属化合物形成一种 “膜”，这时金属就 好像穿上了一件外衣，阻碍了金属与介质进一步接触，特别是在这种化合物难溶 于水的情况下。化学转化膜就是基于这个原理设计的。 化学转化膜又称金属转化膜。它是金属 （包括镀层金属）表层原子与介质中 的阴离子相互反应，在金属表面生成附着力良好的隔离层，这层化合物隔离层称 为化学转化膜。有人用下面反应式来严格定义和表达化学转化膜的生成 ｍＭ＋ｎＡ ｚ－ →Ｍ ｍ Ａ ｎ ＋ｎｚｅ 式中，Ｍ表示表层的金属原子；Ａ ｚ－ 表示介质中价态为 ｚ的阴离子。 化学转化膜同金属上别的覆盖层 （如电镀层）不一样，它是基体金属与选定 的介质起反应，生成自身转化产物 （Ｍ ｍ Ａ ｎ ）。反应式中，电子是作为反应产物来 表征的。这就说明化学转化膜的形成既可以是金属—介质之间的纯化学反应，也 可以是在外加电源电解的条件下进行的电化学反应。在前一种情况，反应式所产 生的电子将交给介质中的氧化剂；在后一种情况，电子将交给外界电源的阳极， 并以阳极电流的形式带离金属—介质界面。 应该指出的是，上述反应式只是化学转化膜反应的基本形式，具体的转化膜 的形成过程要复杂得多，一般都包含多步化学反应和电化学反应，也包含多种物 理化学变化过程。其反应产物也不像式中那样单一，而是要复杂得多。 金属在同转化膜处理液进行的界面反应，有时还可能有二次产物的生成，而 且这种二次产物可能是金属上的化学转化膜的主要成分。有的学者把它称为假化 学转化膜。例如，当钢铁制件在磷酸盐溶液中进行处理时，所得到的膜层主要组 成就是二次反应的产物，即锌和锰的磷酸盐。显然金属上这样得到的无机盐膜层 不能用上面的反应式来表示。但是，考虑到处理工艺的相似性，以及二次产物毕竟还是先有金属自身的化学转化诱导才产生的，所以本书不强调这种严格区分， 而是把它们放在一起同时讨论。 |
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2013-06-20 10:56:12, 14.59 M
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