如果说红锈是铁的“癌症”,越长越深,迟早把铁啃空,那么黑锈就是完全相反的存在——温柔却强大,是铁真正的守护者。
黑锈是一层非常致密、几乎没有缝隙的薄膜。没有缝隙意味着什么?意味着氧气、水分这些让金属生锈的“坏东西”,根本没办法穿透它去腐蚀底下的金属。
所以在材料界,大家把铁的两种锈戏称为:
“坏锈”=红锈(越长越坏)“好锈”=黑锈(越长越稳)
既然黑锈这么好,你可能会想:“那铁怎么不干脆都长黑锈呢?”
可惜,黑锈不是自然条件下随便就能长出来的。它的形成需要高温。例如在钢厂里,钢材从几百摄氏度的高温冷却到室温时,表面就会生成一层黑锈。
其实,在家里你也可以做一次小实验:把一个金属回形针放在火上烧到通红,等它自然冷却——你会发现它变黑了,那就是黑锈。这层黑锈反而会保护金属,不让它继续腐蚀。
同样的原理,许多人买新铁锅都会先“开锅”。往火上一烧,锅表面开始生成黑锈层,这层黑锈不仅让锅更耐用,还能避免食物直接接触金属本体。
这类已经带黑锈层的钢材在行业里被称为“黑皮材料”,因为耐久性强,常被认为是高质量的钢材。不过,它的黑锈层厚薄不均,不适合精密零件,需要进一步加工。
除了自然形成黑锈外,工业里还有专门的表面处理方法——“黑化处理”。通过化学方式让金属表面形成一层大约一微米厚的黑色薄膜,看不到它的存在,却能有效保护金属。
原来不只有铁有“护甲”,其他金属也会自己长保护膜黑锈对铁来说是一种保护膜,而对于其他金属,类似的保护膜叫做——钝化膜。
钝化膜是一种天然的、稳定的氧化层,会紧紧贴在金属表面,阻挡氧气和水分进入。你蕞熟悉的例子就是:不锈钢。
不锈钢表面之所以“不容易生锈”,是因为它里面的铬遇到空气就会形成一层非常致密的氧化铬膜,这层膜薄得看不见,却能极大地提升耐腐蚀能力。铝也有类似的特性,表面会自然形成一层氧化铝膜,而经过“阳极氧化”处理后,这层膜可以变得更厚、更坚固,也更美观。
选择材料的关键:不仅要看金属是什么,更要看“表面穿了什么衣服”耐腐蚀、抗氧化只是材料化学性质中的一部分。
真正的工程设计中,还必须同时考虑:
产品使用的湿度
温度变化
接触到的液体或气体
是否有盐分
是否长时间暴露在户外
是否会频繁接触酸碱
只有在了解环境的前提下,才能正确选择材料与表面处理方式,避免产品在出厂后出现那些“本不该发生的问题”。
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