玛钢管件金属氧化反映氧化膜的形成

玛钢管件金属氧化反映氧化膜的形成

尽管△G—T曲线说明，随着温度的升高，大多数氧化物的生成自由能增大，稳定性降低。但是，温度升高时，金属表面的氧化膜注往增厚，这说明了氧化动力学的重要性。

氧化层的厚度对氧化动力学有较大影响。通常，厚度不大于1μm的氧化层称为氧化膜，而厚度超过1μm的氧化遣则称为氧化皮。有时，也使用氧化皮一词来表示在强氧化性条件所形成的肉眼可见的厚氧化层，而氧化膜则指在形成氧化皮之前的不可见的氧化层。不过，按可见性来分类是不严格的，因为由于光的干涉作用，薄膜常常是可见的。

在绝对清洁的金属表面，氧化的第一阶段是氧的化学吸附。吸附在金属表面的氧分子，解离成原子，然后与相邻的金属原子共有电子，这一过程进行得很迅速。一些金属原子运动而进入吸附原子面，结果就形成了极稳定的、牢固附着在金属表面的连续原子层。氧化膜的进一步生长通过氧的化学吸附与电子、金属离子、氧离子的扩散而进行。然而，在此阶段，氧化物**宇在能量上有利的一些成核位置上发生局部的外延举长。然后这些核心通过金属和氧的表面横向扩散而生长。在理想情况下，形成厚度均匀的连续氧化层。

不同核心的横向生长就形成了晶粒组织。在晶界处离子较易扩散，因而，生长速度较快。核心的数目与温度有关。温度升高，核心数减少。同时，金属底层的晶体学取向对核心数也影响很大。例如，在铁的（100）面上所形成的FeO核心数*多。氧化膜的取向与下方晶粒的取向相近（外延生长），且生长速度因取向而异。这样,对于完全没有择优取向的多晶材料，其氧化物的各晶粒将具有不同的厚度和取向。随着氧化物的增厚，氧化物与金属间在晶体学取向上的这种联系将不断减弱。

氧化膜要具有保护性，就要连续、缺陷少、与金属驻底的粘附力强、且塑性好、能承受热应力与机械应力。