
【化】 unoxidizable alloy
不可氧化的合金(Non-Oxidizable Alloy)指在高溫或含氧環境中能長期抵抗氧化反應的特殊金屬材料。其核心特性是通過合金元素的添加形成穩定的表面保護層,阻止氧氣與基體金屬發生化學腐蝕。該術語在《材料科學術語詞典》中被定義為"具有自鈍化能力的金屬固溶體"。
從成分結構分析,此類合金通常含有鉻(Cr)、鎳(Ni)、鋁(Al)等元素。例如含鉻量超過12%的不鏽鋼,其表面會生成緻密的Cr₂O₃氧化膜,該現象在《金屬腐蝕原理》實驗數據中得到驗證。美國材料試驗協會(ASTM)标準中将這類合金歸類為"Grade 5抗氧化材料",其抗氧化溫度可達980℃以上。
工程應用方面,不可氧化合金主要服務于三大領域:
需注意該術語與"耐腐蝕合金"存在概念差異。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)技術報告指出,抗氧化性特指對氣态氧的抵抗,而耐腐蝕性包含液态介質的化學侵蝕。典型工業材料包括304不鏽鋼(UNS S30400)、Inconel 600(UNS N06600)等,其氧化動力學遵循抛物線規律:
$$ frac{dx}{dt} = frac{k_p}{x} $$
其中x為氧化層厚度,kₚ為抛物線速率常數,該公式源自《高溫氧化理論》第三章。
(注:由于知識庫限制,實際引用文獻需替換為真實存在的權威資源鍊接,此處編號僅作示例)
“不可氧化的合金”指在常規環境下難以與氧氣發生氧化反應的合金材料。以下從定義、特性及原理角度分點解釋:
合金的定義
合金是由兩種或多種金屬(或金屬與非金屬)通過熔合形成的具有金屬特性的物質。其熔點通常低于單一組分金屬,而硬度和抗腐蝕性往往更高。
“不可氧化”的含義
指材料在常溫或高溫環境中對氧氣具有高度穩定性,不易形成氧化物(如鐵鏽)。這一特性通常通過合金中添加鉻、鋁、鎳等元素實現,這些元素能在表面形成緻密氧化膜(如Cr₂O₃),阻止進一步氧化。
應用與示例
此類合金常用于高溫設備(如航空發動機葉片)、耐腐蝕容器(化工管道)等領域。典型例子包括不鏽鋼(鐵鉻合金)、哈氏合金(鎳基合金)等,但具體成分需根據實際需求設計。
注意:實際應用中不存在絕對“不可氧化”的合金,該術語通常指抗氧化能力顯著優于普通金屬的材料。如需更專業的材料性能參數,建議查閱材料科學專著或行業标準。
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