การก่อตัวของฟิล์มทู่ของโลหะและความหนาของฟิล์มทู่

การทู่หมายถึงการก่อตัวของชั้นป้องกันบางมากบนพื้นผิวของวัสดุโลหะภายใต้สภาวะออกซิไดซ์ ซึ่งเกิดขึ้นได้จากโพลาไรซ์ขั้วบวกที่รุนแรง เพื่อยับยั้งการกัดกร่อนโลหะหรือโลหะผสมบางชนิดจะเกิดชั้นยับยั้งอย่างง่ายที่ศักยภาพในการกระตุ้นหรือภายใต้โพลาไรซ์ขั้วบวกที่อ่อนแอ ซึ่งจะช่วยลดอัตราการกัดกร่อนตามคำจำกัดความของการสร้างฟิล์ม สถานการณ์นี้ไม่ตกอยู่ภายใต้การสร้างฟิล์ม

โครงสร้างของฟิล์มทู่มีความบางมาก โดยมีการวัดความหนาตั้งแต่ 1 ถึง 10 นาโนเมตรการตรวจหาไฮโดรเจนในฟิล์มบางของฟิล์มทู่บ่งชี้ว่าฟิล์มฟิล์มทู่อาจเป็นไฮดรอกไซด์หรือไฮเดรตเหล็ก (Fe) ยากต่อการสร้างฟิล์มทู่ภายใต้สภาวะการกัดกร่อนปกติมันเกิดขึ้นเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีการออกซิไดซ์สูงและภายใต้โพลาไรซ์ขั้วบวกถึงมีศักยภาพสูงในทางตรงกันข้าม โครเมียม (Cr) สามารถสร้างฟิล์มทู่ที่มีความเสถียร หนาแน่น และป้องกันได้มาก แม้ในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์เล็กน้อยในโลหะผสมที่มีธาตุเหล็กซึ่งมีโครเมียม เมื่อมีโครเมียมเกิน 12% จะเรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเหล็กกล้าไร้สนิมสามารถรักษาสถานะพาสซีฟได้ในสารละลายน้ำส่วนใหญ่ที่มีปริมาณอากาศเพียงเล็กน้อยนิกเกิล (Ni) เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กแล้ว ไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีกว่า (รวมถึงความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง) เท่านั้น แต่ยังแสดงความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมทั้งในการไม่ออกซิไดซ์

การก่อตัวของฟิล์มทู่ของโลหะและความหนาของฟิล์มทู่

การทู่หมายถึงการก่อตัวของชั้นป้องกันบางมากบนพื้นผิวของวัสดุโลหะภายใต้สภาวะออกซิไดซ์ ซึ่งเกิดขึ้นได้จากโพลาไรซ์ขั้วบวกที่รุนแรง เพื่อยับยั้งการกัดกร่อนโลหะหรือโลหะผสมบางชนิดจะเกิดชั้นยับยั้งอย่างง่ายที่ศักยภาพในการกระตุ้นหรือภายใต้โพลาไรซ์ขั้วบวกที่อ่อนแอ ซึ่งจะช่วยลดอัตราการกัดกร่อนตามคำจำกัดความของการสร้างฟิล์ม สถานการณ์นี้ไม่ตกอยู่ภายใต้การสร้างฟิล์ม

โครงสร้างของฟิล์มทู่มีความบางมาก โดยมีการวัดความหนาตั้งแต่ 1 ถึง 10 นาโนเมตรการตรวจหาไฮโดรเจนในฟิล์มบางของฟิล์มทู่บ่งชี้ว่าฟิล์มฟิล์มทู่อาจเป็นไฮดรอกไซด์หรือไฮเดรตเหล็ก (Fe) ยากต่อการสร้างฟิล์มทู่ภายใต้สภาวะการกัดกร่อนปกติมันเกิดขึ้นเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีการออกซิไดซ์สูงและภายใต้โพลาไรซ์ขั้วบวกถึงมีศักยภาพสูงในทางตรงกันข้าม โครเมียม (Cr) สามารถสร้างฟิล์มทู่ที่มีความเสถียร หนาแน่น และป้องกันได้มาก แม้ในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์เล็กน้อยก็ตามในโลหะผสมที่มีธาตุเหล็กซึ่งมีโครเมียม เมื่อมีปริมาณโครเมียมเกิน 12% จะเรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเหล็กกล้าไร้สนิมสามารถรักษาสถานะพาสซีฟได้ในสารละลายน้ำส่วนใหญ่ที่มีปริมาณอากาศเพียงเล็กน้อยนิกเกิล (Ni) เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กแล้ว ไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีกว่า (รวมถึงความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง) เท่านั้น แต่ยังแสดงความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมทั้งในสภาพแวดล้อมที่ไม่ออกซิไดซ์และออกซิไดซ์เมื่อปริมาณนิกเกิลในเหล็กเกิน 8% จะทำให้โครงสร้างลูกบาศก์ออสเทนไนต์ที่อยู่ตรงกลางผิวหน้ามีความเสถียร เพิ่มความสามารถในการสร้างฟิล์มและปรับปรุงการป้องกันการกัดกร่อนดังนั้นโครเมียมและนิกเกิลจึงเป็นองค์ประกอบผสมที่สำคัญในเหล็กและสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์เมื่อปริมาณนิกเกิลในเหล็กเกิน 8% จะทำให้โครงสร้างลูกบาศก์ออสเทนไนต์ที่อยู่ตรงกลางผิวหน้ามีความเสถียร เพิ่มความสามารถในการสร้างฟิล์มและปรับปรุงการป้องกันการกัดกร่อนดังนั้นโครเมียมและนิกเกิลจึงเป็นองค์ประกอบการผสมที่สำคัญในเหล็ก