材料的化学性能是指金属对周围介质侵蚀的抵抗能力。例如,金在潮湿的空气中经久不锈,而铁却会生红锈,铜会生绿锈,铝会生白点。有些金属在高温时会生成厚厚的一层氧化皮,而耐热钢却不会产生氧化皮。这些现象都反映出不同材料的化学稳定性是不同的。材料的化学性能包括耐蚀性和抗氧化性。
1.耐蚀性
材料在常温下对大气、水蒸气、酸及碱等介质腐蚀的抵抗能力称为耐蚀性。上述的铁生红锈、铜生绿锈、铝生白点等都是金属的腐蚀现象。
腐蚀对金属材料的危害性极大。腐蚀不仅使金属材料本身受到损失,严重时还会使金属结构遭到破坏以及引起重大伤亡事故。因此,提高金属材料的耐蚀性,对于降低金属的消耗,延长金属材料的使用寿命,具有现实意义。
高分子材料的耐蚀性很高,它们耐水、无机试剂、酸和碱的腐蚀。尤其是被誉为塑料之王的聚四氟乙烯,不仅耐强酸、强碱等强腐蚀剂,甚至在沸腾的王水中也很稳定。
陶瓷对酸、碱、盐等腐蚀性很强的介质均有较强的抵抗能力,与许多金属的熔体也不发生作用,所以是很好的坩埚材料。(www.xing528.com)
2.抗氧化性
材料在高温下对周围介质中的氧与其作用而损坏的抵抗能力称为抗氧化性。
有些金属材料在高温下易与氧作用,表面生成氧化层。如果氧化层很致密地覆盖在金属表面,则可以隔绝氧气,使金属内层不再发生氧化;若氧化皮很疏松,则将继续向金属内层氧化,金属表面将会因氧化层剥落而损坏,甚至使工件报废。例如在焊接时,焊接区温度较高,空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属,将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化成各种化合物,并留在焊缝中,造成焊缝夹渣;而溶入的气体可能使焊缝产生大量气孔,这样焊缝的力学性能将大大降低。此外,锻造、热处理加热时也会造成钢的氧化、脱碳,因此在焊接或锻造、热处理加热过程中要加以保护。对于长期在高温下工作的机器零件,应采用抗氧化性好的材料来制造。
陶瓷的化学稳定性非常高,一般不和介质中的氧发生作用,即使在1000℃以上的高温中也是如此,所以是很好的耐火材料。
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