Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » التخميل

التخميل

1850
  • Christian Friedrich Schönbein
عالم مواد يقوم بالتخميل على عينات من الفولاذ المقاوم للصدأ في المختبر.

(صورة توضيحية فقط)

التخميل هو العملية التي تصبح من خلالها المادة "خاملة"، أي أنها أقل تأثراً بالعوامل البيئية مثل التآكل. ويتضمن ذلك التكوين التلقائي لطبقة رقيقة جداً غير متفاعلة على السطح. فيلم يشكل هذا الغشاء حاجزًا يحمي المادة الأساسية من المزيد من التآكل. وعادةً ما يكون هذا الغشاء طبقة من الأكسيد أو النتريد، بسمك بضعة نانومترات.

آلية التخميل كهروكيميائية. عندما يتم تخميل معدن تفاعلي مثل الكروم أو الألومنيوم أو التيتانيوم عند تعرض المعدن لبيئة مؤكسدة (مثل الهواء أو بعض الأحماض)، يتأكسد سطحه بسرعة. إذا كان أكسيد المعدن الناتج مستقرًا وكثيفًا وغير مسامي وملتصقًا جيدًا بسطح المعدن، فإنه يُشكل طبقة واقية سلبية. هذه الطبقة رقيقة للغاية، غالبًا ما يتراوح سمكها بين 1 و3 نانومتر فقط، لكنها كافية لإبطاء معدل التآكل بشكل كبير عن طريق منع التلامس المباشر بين المعدن والبيئة المسببة للتآكل.

The stability of this passive film is dependent on the environment, particularly pH and the presence of certain ions like chlorides. For example, the chromium oxide ([latex]Cr_2O_3[/latex]) layer on stainless steel is highly effective in many environments but can be locally broken down by chloride ions, leading to تآكل التنقر. The breakdown and reformation of this passive layer is a dynamic process. If the film is mechanically scratched or damaged, the exposed metal will often repassivate almost instantly, a property known as self-healing.

Passivation can be a natural process or can be enhanced artificially through chemical treatments, such as dipping stainless steel in nitric or citric acid to remove free iron from the surface and encourage the formation of a more robust chromium-rich oxide layer. This process is distinct from applying a coating, as the passive layer is formed from the base metal itself.

UNESCO Nomenclature: 3314
- علم المواد

يكتب

العملية الكيميائية

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • اكتشاف المعادن التفاعلية مثل الكروم والألمنيوم
  • الملاحظات المبكرة للمعادن المقاومة للتآكل في أحماض معينة
  • تطوير النظريات الكهروكيميائية

التطبيقات

  • stainless steel’s corrosion resistance (chromium oxide layer)
  • titanium’s التوافق الحيوي في الغرسات الطبية (titanium dioxide layer)
  • أنودة الألومنيوم للحماية واللون
  • حماية رقائق السيليكون في الإلكترونيات الدقيقة

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • طبقات سلبية ذاتية الشفاء تتضمن كبسولات دقيقة من عوامل الأكسدة
  • nanostructured passive films with enhanced resistance to chloride pitting
  • طبقات سلبية نشطة بيولوجيًا على الغرسات الطبية تعمل على تعزيز تكامل العظام
  • photo-catalytic passive films (e.g., tio2) for التنظيف الذاتي surfaces
  • الطلاءات الذكية التي يمكنها تحفيز التخميد كهربائيًا استجابةً للضرر
  • تقنيات التخميل للسبائك عالية الإنتروبيا في البيئات القاسية
  • معالجات الأسطح المعتمدة على الليزر لإنشاء طبقات سلبية سميكة ومستقرة للغاية
  • تثبيط المكونات المعدنية في بطاريات الجيل التالي لإطالة عمر الدورة
Related to: passivation, passive film, مقاومة التآكل, stainless steel, chromium oxide, titanium, anodizing, surface science.

السياق التاريخي

التخميل

1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850
1850
-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850
1850

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.