- 相關(guān)推薦
為什么鋁不生銹
科普知識是一種用通俗易懂的語言，來解釋種種科學(xué)現(xiàn)象和理論的知識文字。用以普及科學(xué)知識為目的。下面和小編一起來看為什么鋁不生銹，希望有所幫助！
許多人都認(rèn)為鋁不容易生銹，事實(shí)上鋁比鐵還容易生銹！不過鋁生了銹，不像鐵生了銹那樣滿身是疤，仍是漂漂亮亮的。
生銹，實(shí)際上大都是金屬被濕空氣中的氧氣氧化了。氧氣對于鐵來說，是最麻煩的事。鐵器生銹后，由于鐵銹是疏松的，氧氣可以趁隙進(jìn)攻。鋁卻不然，鋁很容易與氧氣化合成鋁銹──三氧化鋁，或簡稱氧化鋁。這層氧化鋁緊緊地貼在鋁的表面，可以防止里頭的鋁與氧氣化合。
不過這層氧化膜既怕酸又怕堿，所以鋁鍋只宜煮飯不宜做菜。常有人嫌鋁鍋不光亮，老是用草木灰或沙子去擦。其實(shí)，這是一種很不科學(xué)的做法。草木灰所以能夠很好地去掉鋁鍋的這件"外套"：
第一，摩擦?xí)r能擦破氧化膜；
第二，草木灰含有碳酸鉀等，是堿性的物質(zhì)，能夠借化學(xué)作用溶解氧化膜。
但是，當(dāng)你剛剛擦掉了一層氧化膜，鋁鍋亮了一些，沒多久，鋁因?yàn)闆]有氧化膜的保護(hù)，又繼續(xù)氧化了，重新披上一層氧化膜，鋁鍋照舊是灰蒙蒙的。盡管你天天拿起草木灰擦，鋁鍋照舊天天重新生成氧化膜。在這場"拉鋸戰(zhàn)"中，鋁鍋越來越薄。最后，鋁鍋開了"天窗"──漏了。又費(fèi)力氣，又把鍋弄壞了。
平常鋁鍋的這層氧化膜很薄，它只有0.00001毫米那么一點(diǎn)厚。在工業(yè)上，為了使鋁制品更能經(jīng)久耐用，常常把做好的鋁制品浸在含有20%硫酸鈉與10%硝酸的溶液里，使這層氧化膜更加厚一些。商店里那些新的鋁鍋鋁壺，它們的表面都是灰白色的或淺黃色的，這就是因?yàn)榻?jīng)過加厚處理的緣故。
從原理、化學(xué)反應(yīng)、表面保護(hù)以及應(yīng)用等方面來解釋這個(gè)問題。
一、鋁的氧化物保護(hù)膜
鋁在空氣中容易形成鋁氧化物（Al2O3），這種氧化物可以形成一層保護(hù)膜，這種膜是一種致密的、茶色的、不透明的，可以有效防止后續(xù)氧氣和水的侵蝕，從而保護(hù)鋁的本體性能不受損害。
二、鋁的特殊化學(xué)反應(yīng)
鋁的氧化物保護(hù)膜存在的情況下，鋁在大多數(shù)常見的環(huán)境條件下都不會產(chǎn)生大量的化學(xué)反應(yīng)。例如，鋁和水并不容易產(chǎn)生明顯的氣體反應(yīng)，并且當(dāng)氧化劑（例如金屬氧化物）與鋁反應(yīng)時(shí)，氧化劑一般會優(yōu)先與氧化物保護(hù)膜發(fā)生反應(yīng)，而不是與鋁本身發(fā)生反應(yīng)。
三、表面保護(hù)
盡管鋁的氧化物保護(hù)膜能夠很好地保護(hù)鋁的本體性能，但有時(shí)仍需要采取一些特殊措施來防止鋁的損傷和腐蝕。對于大部分應(yīng)用來說，常見的表面保護(hù)方法包括表面涂層（例如油漆、粉末涂層和陽極氧化）和金屬合金化。
四、應(yīng)用
鋁的易于加工性和穩(wěn)定性使它可以用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，建筑和工業(yè)用途中常用的鋁合金材料可以制作航空器、汽車、城市道路標(biāo)志和照明設(shè)施等產(chǎn)品。鋁制電線和桿塔用于輸電和電網(wǎng)裝備。在生物醫(yī)療和食品加工領(lǐng)域，鋁的材料性質(zhì)和表面質(zhì)量要求極高，可以制成高品質(zhì)的食品罐、飲料包裝和藥品包裝等。
總之，鋁不容易生銹的主要原因是由于鋁的氧化物保護(hù)膜的存在以及特殊的化學(xué)反應(yīng)。為了進(jìn)一步保護(hù)鋁的表面和性能，采取一些特殊的表面保護(hù)方法可以提高鋁的性能和壽命。雖然鋁有時(shí)會受到腐蝕和損傷，但在許多應(yīng)用中，它仍然是一種可靠和優(yōu)秀的材料。五、鋁與氧化與水反應(yīng)
鋁是一種活潑的金屬，它能夠與氧氣、水和酸等反應(yīng)，但由于鋁在空氣中能夠產(chǎn)生一層致密的氧化物層，鋁具備了一定的抗腐蝕能力。在氧化和水中，鋁的反應(yīng)速度通常不會像其他金屬那樣快，這也是鋁不容易生銹的原因之一。
1. 氧化
鋁和氧氣反應(yīng)會形成一層致密的氧化物，這種氧化物膜可以防止氧和水從外部進(jìn)入，從而發(fā)生腐蝕。鋁在空氣中僅有的一種氧化產(chǎn)物是三氧化二鋁（Al2O3），這種產(chǎn)物具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，對鋁材具有保護(hù)作用。當(dāng)鋁發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)，鋁原子會失去 3 個(gè)價(jià)電子，整個(gè)過程如下：
4 Al (s) + 3 O2 (g) → 2 Al2O3 (s)
2. 水
鋁也可以與水發(fā)生反應(yīng)，但與其他金屬不同，鋁的反應(yīng)速度比較慢。當(dāng)鋁和水接觸時(shí)，鋁表面的氧化物膜防止了水和鋁之間的發(fā)生反應(yīng)。
2 Al + 6 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2
上述反應(yīng)中，鋁會受到水分解產(chǎn)生的氫氣，在鋁表面形成一層氫氣氣泡，這會進(jìn)一步阻礙水分子與鋁發(fā)生反應(yīng)的可能性。這也是鋁不容易生銹的一個(gè)重要因素，因?yàn)槿绻X表面被氧化，水就可以與鋁反應(yīng)生成氫氣和氧化鋁（Al2O3）。
六、表面保護(hù)
雖然有了鋁的氧化物保護(hù)膜和特殊的化學(xué)反應(yīng)，鋁仍然需要進(jìn)一步的表面保護(hù)。特別是在惡劣的工業(yè)或海洋環(huán)境中，鋁金屬等開放性銹蝕金屬表面可能會暴露在容易腐蝕的環(huán)境中。
在建筑、航天航空、運(yùn)輸、裝配及其他許多領(lǐng)域中，鋁合金材料的使用已經(jīng)成為一項(xiàng)非常趨勢。這種金屬有時(shí)可以，通過涂層、陽極氧化或合金其它金屬等表面保護(hù)方法進(jìn)行保護(hù)，以防止其進(jìn)一步損壞。
1. 涂層
涂層是一種非常常見的保護(hù)方法，包括內(nèi)部和外部涂層，以增強(qiáng)鋁合金的耐用性和抗腐蝕性。涂層的主要作用是保護(hù)鋁合金表面，防止鹽霧、紫外線和酸蝕等氧化作用，以及挽救表面質(zhì)量、提高外觀質(zhì)量。常用的涂層包括有機(jī)涂層、無機(jī)涂層、裝飾性涂層等。
2. 陽極氧化
陽極氧化是一種反應(yīng)的方法，可以形成一種特殊的氧化層，用來保護(hù)鋁的表面。在這種方法中，鋁放置在電解質(zhì)中，然后通過使它在電流下經(jīng)歷氧化作用，附著一層保護(hù)氧化層在鋁表面上，提高鋁材表面涂層的耐久性和其他位置。
3. 孿生金屬
由于許多金屬具有較高的抗腐蝕性，常用的表面保護(hù)方法之一是將鋁與其他金屬形成合金。這種孿生合金可以增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性和強(qiáng)度，進(jìn)一步保護(hù)其表面不受損害。 常見的向鋁中添加其他金屬的元素包括銅、鋅、鎂和錳等。
七、應(yīng)用
鋁具有高強(qiáng)度、低密度、良好的成型加工和優(yōu)異的耐腐蝕性能，因此在各種應(yīng)用中都有廣泛的用途。
1. 建筑領(lǐng)域
由于其抗腐蝕性強(qiáng)、易于加工和成形性能好以及其他方面的性能優(yōu)越，鋁已成為建筑領(lǐng)域中常用的材料，用于制造各種各樣的建筑材料。例如，鋁制的陽光房、百葉窗、天窗和屋頂是常見的產(chǎn)品。鋁合金可以用于制造鋁塑板、鋁單板、掛板等建筑裝飾，也可以用于制造戶外欣賞設(shè)備和城市商業(yè)標(biāo)識。
2. 航空航天領(lǐng)域
鋁合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用也是非常廣泛。首先，鋁合金的密度低，質(zhì)量輕，在制造航空器和宇宙飛船中可以減少重量，從而提高飛行速度和燃油效率。此外，鋁合金的強(qiáng)度高，可以提供良好的結(jié)構(gòu)支持和安全性能。航空器中的液壓系統(tǒng)、機(jī)械部件和機(jī)翼等都可以使用鋁合金材料制造而成。
3. 電氣領(lǐng)域
鋁也被廣泛用于電氣設(shè)備和電線、電纜的制造。由于鋁的導(dǎo)電性能優(yōu)異，合適的斷電體積更小，重量輕，可以減少成本。此外，鋁的耐腐蝕性強(qiáng)，可以耐受惡劣的環(huán)境，這對于電纜的長期穩(wěn)定運(yùn)行是非常重要的。
4. 化工領(lǐng)域
鋁也被廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域的各種設(shè)備和管道。它可以承受高溫和強(qiáng)酸等侵蝕性較強(qiáng)的溶液，同時(shí)表面的氧化層也可以起到一定的防腐作用。由于其良好的物理和化學(xué)特性，鋁合金在化工生產(chǎn)和輸送中，尤其是在制造氧化劑、計(jì)量泵、加壓容器等關(guān)鍵設(shè)備中有廣泛應(yīng)用。
總之，鋁不容易生銹的原因是復(fù)雜的。雖然鋁容易發(fā)生氧化和水的反應(yīng)，但這些反應(yīng)通常不會導(dǎo)致鋁的生銹。鋁的抗腐蝕性能和優(yōu)良的力學(xué)性質(zhì)意味著它可以用于各種多樣的應(yīng)用，從建筑到化工到航空航天，它的廣泛應(yīng)用只會隨著時(shí)間的推移而變得更加廣泛。
【為什么鋁不生銹】相關(guān)文章：
不生銹的工具作文12-19
心不生銹美麗永駐的短文散文06-21
為什么電磁爐上不能用鋁質(zhì)鍋07-27
生銹的鑰匙作文08-15
生銹的鎖作文09-04
我為什么不臉紅作文07-15
李斯為什么不扶持扶蘇08-11
鋁是金屬嗎06-05
如何防止菜刀生銹05-01