金属氧化层的定义与形成

氧化层的定义

金属表面氧化是指金属材料在一定的条件下，与空气中的氧气、水分、二氧化碳等接触，通过物理或化学作用使金属表面形成一层氧化膜，形成金属氧化物层。

（1）氧化层的厚度一般为几微米至十几微米，最厚可达30μm左右，具有致密的组织结构和较高的硬度，但耐磨性较差。

（2）氧化层的组成是多种金属氧化物所组成的混合物，例如不锈钢，通常由铁、锰、铬、铜、铝等金属氧化物组成。

（3）氧化层具有良好的耐腐蚀性和抗热性。

（4）由于氧化层的存在，使金属材料表面粗糙，增加了材料与摩擦副接触时的摩擦力和滑移速度，使摩擦阻力增大，影响了金属材料与其他摩擦副之间的配合精度。

氧化层形成过程

金属与氧反应的过程可分为三个阶段：

1、氧化：当金属表面的氧化膜较薄时，它可以与氧气分子直接接触，并能在短时间内被氧化。

2、吸附：当氧化膜较厚时，由于表面张力的作用，它可以吸附大量的氧气分子。

3、分解：在金属表面生成的一层薄而致密的氧化物，称为氧化膜，外面还包裹着一层很薄的疏松的金属组织。

随着时间的延长，氧化膜越来越厚，疏松组织越来越多，最后就形成了多孔金属。

金属的氧化是一个不可逆的过程，生成一层很薄而致密的氧化膜是不可能完全避免的。

为了使氧化层能有良好的附着力和耐磨性，一般采用酸洗和硫酸洗两种方法进行清洗。