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常用的不锈钢是一种合金钢,除铁外,还含有不少于10.5%的铬以及其他合金元素(人教版教材中说不锈钢中含铬18%、含镍8%等)。
资料表明,铬是一种比铁更活泼的金属。这样问题就来了——铁中掺入其他金属后,在空气中一般会发生原电池反应,为什么掺入铬却不易生锈了呢?
我们先看看生铁为什么易生锈。
生铁是铁碳合金,在空气中会发生原电池反应,最终生成一层暗红色的铁锈,铁锈的体积会膨胀,造成了铁锈的相互挤压,形成蓬松的结构,最终脱落下来。外表面的铁被氧化脱落下来后,内部的铁原子又会接触到外界环境,继续与空气中的氧气发生反应,生成的氧化铁又继续脱落,从而使整个铁慢慢被腐蚀掉。
在铁中掺入一定含量的铬,铁立刻就有抗腐底气了。因为铬易被空气中的氧气氧化,生成一层致密的Cr2O3保护膜,这种氧化膜是“自修复”的,也就是说,一旦氧化膜被破坏,里面的铬又立刻重新氧化生成Cr2O3保护膜,从而保护金属。
类似的抗腐蚀还有铝,金属铝也不易生锈,原因就是在铝的表面有一层致密的氧化铝保护膜,这种氧化膜也有“自修复”功能。
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