Скорость окисления титана в ПТА

Химическая активность компактных Ti, Zr, Hf зависит от чистоты металла и температуры. При обычной температуре они исключительно инертны по отношению к атмосферным газам их поверхность неограниченное время остается блестящей. Высокая стойкость к окислению обусловлена рядом факторов высокими температурами плавления самих металлов и их двуокисей, обладающих малой летучестью, образованием окисных или окисно-нитридных пленок, защищающих поверхность металла. Взаимодействие компактных металлов с кислородом начинается при 200—250°, однако скорость окисления ничтожна, более того, со временем она уменьшается, так как образующаяся тонкая и плотная окисная пленка, обладающая высокой адгезией к металлам, защищает их от дальнейшего окисления. Защитные свойства пленки сохраняются до 500—600°. При более высокой температуре скорость окисления увеличивается из-за того, что окисная пленка теряет защитные свойства. С ростом ее толщины уменьшается адгезия к металлу, в ней развиваются трещины, она частично осыпается. Тем не менее титан в интервале 600—1200° более стоек к окислению, чем нержавею-ш,ая сталь. [c.212]

Нри высоких температурах (выше 800 °С) скорость окисления стали уменьшается по мере повышения содержания в ней углерода. Обезуглероживание сталей при этом также уменьшается. Это связано с интенсификацией процесса образования оксида углерода (II) — СО. Сера, фосфор, никель и марганец, присутствующие в сплаве, практически не влияют на высокотемпературное окисление железа, а титан, медь, кобальт и бериллий незначительно снижают скорость [c.54]

Добавки металлов 1У-а и У-а групп сложным образом влияют на жаростойкость вольфрама (рис. 14.22). Ниобий и тантал улучшают жаростойкость вольфрама при 1000. .. 1460 °С благодаря образованию двойных оксидов и вольфраматов. Легирование сплавов Ш—Сг титаном (Ш — О. .. 14 Сг—О. .. 1,5 И) и одновременное легирование вольфрама ниобием (О. .. 13 %), танталом (О. .. 15 и 25. .. 50 %) и молибденом (О. .. 2,5 %) приводит к резкому уменьшению скорости окисления на воздухе при 1200 "С. Минимальная скорость 1 мг-см -ч достигается при легировании вольфрама хромом (8 %) и титаном (1,5 %), Поскольку титан стабилизирует вольфраматы ниобия и тантала, перспективны сплавы систем Ф—МЬ—Т1 и W— Та—Т1. Максимальная жаростойкость получена на сплавах W—Сг—Рс1 (скорость окисления 0,01 и 1,5 мг-см -ч"1 при 1200 и 1400 С для сплава W— 10 Сг—1 Рс1), а время до разрушения — 550, 100 и 14 при 1200, 1400 и 1800 °С [c.431]

Найденная зависимость константы скорости окисления от парциального давления кислорода в газовой смеси может быть объяснена в рамках рассмотренного механизма как влияние давления на скорость процесса растворения кислорода в титане. [c.132]

При анодной поляризации титана от потенциала +0,25 в электронный ток окисления очень мал и несколько возрастает по мере сдвига потенциала в положительную сторону. По сравнению с платиной скорость окисления Ре(СМ)в на титане остается, однако, чрезвычайно низкой. [c.54]

Уменьшение прочности сцепления эмали с металлом при легировании его титаном, хромом или ванадием в количестве, превышающем количество, необходимое для связывания углерода стали, свидетельствует, вероятно, о значительном снижении скорости окисления, вызываемым добавлением в сталь этих элементов. [c.6]

Влияние легирующих элементов на относительную скорость окисления стали приведено на рис. 6. Хром, алюминий и кремний сильно замедляют процесс окисления стали, что связано с образованием пленок с высокими защитными свойствами. При содержании 30% Сг, до 10% А1, до 5%Si стали имеют высокую жаростойкость. Легирование стали титаном, медью, кобальтом и бериллием вызывает гораздо меньшее повышение жа- [c.23]

Скорость окисления может, например, не зависеть от давления газа. Такая картина наблюдалась в определенных интервалах изменения температуры и давления в случае параболической реакции кислорода или воздуха с титаном [237—239], цирконием [240], ниобием [241], танталом [242, 234], молибденом [203], вольфрамом [243] и алюминием [ 44]. Как видно из [c.76]

Поскольку изложенная выше теоретическая работа по механизму окисления сплавов ограничивалась почти полностью окисными слоями на металлах, скорость окисления которых определяется скоростью диффузии ионов и электронов в этих слоях, ее выводы не приложимы к повышению сопротивления окислению ниобия и тантала при температурах выше 500° С, а все попытки повысить сопротивление окислению этих металлов, главным образом при температурах 800—1000° С, по необходимости не выходили за рамки эмпирических поисков. Установлено, например, что титан и цирконий после некоторого начального ухудшения сопротивления ниобия и тантала окислению оказывают при высоком содержании благоприятное воздействие [197, 478, 479] (см. рис. 99). Известны высказывания о том, что это благоприятное влияние обусловлено обратным действием механизма окисления Вагнера [480]. И титан, и цирконий обладают большим сродством к кислороду, чем ниобий и тантал, и должны, следовательно, окис- [c.186]

При использовании систем Р—С и Si—С скорость окисления УВ при 450—525 С снижалась в 5—10 раз. Описаны [1] способы капсулирования УВ гальванически осажденным слоем никеля или сплавом никель — титан, способствующим последующему смачиванию металлической матрицы. [c.191]

Воздух на состоит из азота. Несмотря на это, основную роль в образовании окалины при нагревании титана на воздухе играет кислород, а не азот. Это связано с более низкой скоростью диффузии азота в титане и нитриде титана, а также с меньшей стабильностью нитрида титана по сравнению с окислами титана. Поэтому окисление титана в атмосфере кислорода идет со значительно большей скоростью, чем в атмосфере воздуха. При температуре 800° С константа скорости окисления (для линейного закона) в атмосфере кислорода в два раза больше, чем в атмосфере воздуха. Зависимость логарифма константы скорости окисления (К) от логарифма давления кислорода для температуры 1000° представлена на фиг. 20. В предположении степенного характера зависимости К от вида К=йр и при определении п из угла наклона прямой к оси абсцисс получено [69] соотношение [c.46]

Обнаружено [71], что, начиная с 840° С, повышение температуры дает большее ускорение окисления титана на воздухе, чем в кислороде. Так что, начиная с температуры 1150° С, титан окисляется на воздухе сильнее, чем в кислороде (фиг. 20). Измерение параметров решетки рутила, составляющего окалину, показало, что объем элементарной ячейки рутила больше в случае образования его при окислении на воздухе, чем при окислении в кислороде. По мнению авторов [71], объясняется это вхождением азота в решетку рутила таким образом, что три иона О заменяются двумя ионами Это приводит к образованию дефектов (пустых мест по кислороду) в решетке рутила, в результате чего скорость диффузии кислорода в рутиле возрастает, что выражается в возрастании скорости окисления титана. Начало вхождения азота в решетку рутила авторами относится 46 [c.46]

Установлено, что скорость окисления титана снижается при легировании его алюминием и вольфрамом [76[, [77]. Достаточно ввести в титан лишь 2% алю- [c.49]

В последние годы пытались вложить физический смысл в термин энтропия активации . Понятие применялось для истолкования важного исследования по окислению магния при 350—600° С. В сухом кислороде результаты согласуются с представлением, указывающим на то, что самая тонкая окисная пленка (возможно растянутая и непрерывная) является защитной, но по достижении определенной толщины она растрескивается и трещины распространяются вниз на некоторое расстояние от металла. Благодаря этому скорость окисления почти внезапно повышается и затем остается постоянной, поскольку теперь окисление контролируется прохождением частиц через нерастрескивающийся слой постоянной толщины (см. стр. 44). Через некоторое время наступает второе ускорение, связанное с распространением трещин в металле, который заметно летуч и начинает гореть в газовой фазе. В присутствии влаги период индукции, который наблюдается до наступления излома на кривой (при котором скорость окисления повышается до постоянного значения), сокращается, а скорость, соответствующая этому прямолинейному участку кривой, повышается. Вода, вероятно, превращает 0 -ионы в ОН -ионы, и, чтобы сохранить электрическую нейтральность, вместо половины катионов должны появиться вакансии, искажая, таким образом, структуру и уменьшая значение энергии активации Е в выражении Так как Е находится в показателе, то можно было ожидать, что это сильно увеличит скорость окисления, но так как А, в которое входит фактор энтропии сильно уменьшается, то в связи с искажением уменьшится беспорядок, возникший, когда ион магния двигается к вершине потенциального барьера. Таким образом, скорость окисления при наличии 3,2% воды в атмосфере кислорода повышается приблизительно в 10 раз. Статья полезна для понимания процессов окисления других металлов, подобных титану и цирконию, защитные пленки на которых иногда разрушаются, и должна быть тщательно изучена [46]. [c.785]

Независимо от электрохимической природы металлов, наличие окисных пленок на их поверхности (например, на титане, никеле, олове) или диффузионного контроля коррозионного процесса (например, у олова) значительно понижает восприимчивость металлов к действию ингибиторов коррозии, так как ингибиторы практически не адсорбируются на окисленной поверхности металлов, а также не влияют на скорость диффузионных процессов. [c.349]

При повышенных температурах эти элементы активны и легко реагируют не только с кислородом, галогенами и серой, фосфором, селеном, теллуром, но и с азотом, углеродом. На воздухе и в кислороде при повышенных температурах образуется окисная пленка, а выше 500— 00° С идет полное окисление. Особенно легко реагируют металлы с галогенами, например титан с Вга, Ог, Рг взаимодействуют уже при комнатной температуре [438]. Для этих элементов характерно поглощение больших количеств водорода 438, 440], даже при комнатной температуре, особенно порошками металлов оно усиливается при нагревании и достигает максимальной скорости для титана при 200—300° С, циркония — 300—400° С, гафния — 300— 400° С, для тория — при 200—300° С. [c.406]

Поведение титановой основы таких электродов при анодной поляризации было изучено на примере платинотитанового анода (ПТА). В растворах, содержащих 300 г/л Na l, плотность тока на титановой поверхности в 10 —10 раз меньше, чем на платине при том же потенциале. Ориентировочно скорость окисления поверхности титана в ПТА [79, 125] составила 0,2—0,4 мкм/год, что близко к скорости окисления титана в анолите хлорного электролизера без анодной поляризации [126]. Изучение кинетики анодного окисления титана продолжается [127]. Если активный слой, наносимый на титан, вступает во взаимодействие с основой электрода, необходимо предпринимать С1 ециальные меры для предотвращения образования переходного сопротивления между титаном и активным покрытием электрода [128—130]. [c.74]

Проследим общие закономерности для случая безъязвенной коррозии при температуре испытания 1200°С с длительностью циклов 120 ч, на примере двух различающихся по скорости окисления сплавов с комплексом добавок и добавйой титана (табл. 31, 32). Образующаяся при нагреве окалина частично отслаивается при охлаждениях, начиная с первого цикла. Количество отслаивамщейся окалины изменяется от цикла к циклу (рис. 69). Толщина остающейся на нагревателях окалины после первых трех циклов составляет 7-10 мкм. В дальнейшем она периодически увеличивается на отдельных участках до 15 - 20 мкм в случае сплава с комплексом добавок и до 40-70 мкм в случае сплава с титаном. На образцах сплава с титаном толщина окисленного слоя неравномерна, вследствие нере- то гулярного отслаивания окалины. [c.103]

Было показано, что раствор 5 мг сульфата урана (IV) в 6Л серной кислоте при освещении рассеянным дневным светом за 30 мин. окисляется на 0,8%, а при освещении кварцевой лампой ЛЮМ-1 — на 32,2%. При уменьшении концентрации серной кислоты с 4Л/ до N скорость окисления урана (IV) возрастает в десятки раз. В присутстЁии урана (VI) окисление урана (IV) также ускоряется. При содержании молибдена в растворе 0,1% от количества урана в течение 5 мин, на солнечном свету без продувания воздуха окисляется около 5% урана (IV). Медь в количестве 0,01 % от содержания урана ускоряет окисление вдвое. Ванадий и титан также ускоряют окисление урана (IV) до урана (VI) [913]. [c.89]

В, скорость окисления титана примерно в 10 раз выше, чем рассчитанная по току, прошедшему через электрод. Помимо электрохимического, происходит также химическое образование и растворение окисной пленкп на титане. [c.123]

Этими исследователями было установлено, что различные факторы влияют нижеследующим образом. Повышение температуры влияет на окраску продуктов, так же как и на скорость окисления. Повышение давления воздуха ускоряет реакцию количество воздуха влияет на молекулярные веса кислот. Чрезмерная продолжительность окисления приводит ко вторичному разложению. Замена соды мелом была найдена целесообразной. Скорость перемешивания, концентрация и количество щелочи оказывали слабое влияние. Лучши.ми катализаторами 01каза-лись железо, ма рганец и медь, хотя церий, титан, фуллерова зе.мля и древесный уголь давали мшее окрашенные продукты. При футеровке аппарата свинцом или стеклом скорость окисления замедлялась, но исе же получались продукты с более светлой окраской. Добавка ароматических углеводородов, например толуола и ксилола, ведет к большим выходам кислот, хотя ни одно из этих соединений не окисляется при этих же условиях в отсутствии парафинов. Парафин в отсутствии щелочей повидимо.му окисляется более энергично. Другие парафины, например полученные из лигнита, угля или торфа, тоже окислялись, хотя первые два и оказывались наиболее стойкими. Выход восковых кислот достигал 75% от окисленного парафина. [c.1014]

Окисел титана Т10г существует в трех формах рутила, анатаза я брукита. Рутил — естественный окисел на титане и его сплавах. Это — анионодефектный окисел п-типа. Хотя катионы с валентностью выше четырех понижают скорость окисления, это влияние несущественно, особенно в связи с тем, что такие элементы, как, например, Мо й W, обладают меньшим сродством к кислорЬду, чем титан. Небольшие количества хрома значительно увеличивают скорость окисления, однако при содержании хрома 17% отмечается небольшое улучшение стойкости. При высоких температурах образуются низшие окислы. [c.50]

Сплавы ниобия и тантала. Поскольку МЬаОб — полупроводник п-типа с анионными вакансиями, можно было бы полагать, что добавка в ниобий более высоковалентного металла (в области параболического окисления) должна привести к снижению скорости окисления. Однако анализ изменения концентрации и подвижности анионных вакансий в МЬдОа при легировании титаном, ванадием, хромом и алюминием показывает, что в связи с высокой концентрацией дефектов, отличающейся лишь на два порядка от концентрации свободных электронов в металлах, и возможным изменением подвижности при изменении их концентрации подход к жаростойкому легированию ниобия с позиции теории Вагнера неприменим. Априорный выбор добавок в данном случае затруднен. Важную роль играет размер иона легирующего элемента. При образова НИИ однофазной окалины легирование ниобия металлами, образующими ионы меньшего, чем ион N5 , размера, может привести к сжатию ячейки на основе ЫЬзОь, снижению объемного отношения и торможению диффузии ионов О в оксиде. Например, легирование ниобия цирконием, имеющим больший, чем у радиус иона (0,79и 0,69-10 м соответственно), ускоряет окисление ниобия, а V, Мо и Сг (с радиусом ионов 0,59 0,62 и 0,63-10 м соответственно) — замедляют. [c.427]

При образовании неоднофазной окалины следует учитывать свойства оксидов легирующих элементов. При значительном легировании ниобия цирконием и титаном, имеющими большее, чем ниобий, сродство к кислороду, происходит преимущественное образование оксида легирующего металла, а как более высокозарядный ион, уменьшает концентрацию анионных вакансий в пленке. Скорость окисления сплава при этом уменьшается (табл. 14.9). Из данных, приведенных в таблице, видно, что немногие элементы ухудшают жаростойкость ниобия. Перспективно легирование алюминием, титаном и хромом. Л и]рование цирконием в количестве >20 % повышает жаростойкость ниобия в связи с образованием фазы 62г02-КЬз05, [c.427]

В случае окислов -типа наблюдается обратная картина. Когда Пфейффер и Хауффе [385] вводили трехокись вольфрама в титан, ско ро сть окисления последнего в атмосфере кислорода при 800° С была гораздо ниже, чем в чистом кислороде (рис. 43). Общая скорость окисления титана определяется свойствами образующейся на его поверхности двуокиси Т10г, которая является проводником п-типа с вакансиями в решетке 02 , т. е. с величиной отношения числа катионов к числу анионов, превышающим [c.133]

При приготовлении цитратного электролита дицианоаурат калия вводят после нейтрализации лимонной кислоты раствором КОН до pH 4—4,5, что предотвращает образование в растворе при низких значениях pH мелкодисперсной труднорастворимой соли золота. Вследствие заметного растворения в цитратных электролитах коррозионно-стойкой стали в качестве анодов можно использовать платину, а также титан, покрытый тонким слоем платины или оксидов рутения. Следует учитывать, что на платине скорость окисления лимонной кислоты ниже, чем на золоте, и поэтому в первом случае стабильность электролита несколько выше. Если приходится применять коррозионно-стойкую сталь, анодная плотность тока, как и в нейтральных электролитах, не должна превышать 0,2 А/дм . Для повышения стабильности работы электролита рекомендуется при значительном накоплении в нем ионов калия удалять их с помощью катионитовых диафрагм. [c.110]

Для объяснения появления кубической зависимости скорости окисления титана от времени в интервале температур 300— 600° С. Кофстадом и Хауффе выдвинута гипотеза о том, что контролирующей стадией процесса окисления титана в этом интервале температур является диффузия кислорода в слое титана, обогащенном кислородом, причем скорость диффузии уменьшается с ростом концентрации кислорода в титане [64]. [c.45]

Тпт ш ПС является жаростойким металлом. Скорость его окисления при высоких температурах довольно высока. Процессы, протекающие при окислении титана, очень сложны. Известно, что чистый титан в атмосфере воздуха или кислорода начинает окисляться с заметной скоростью при температурах выше 50(Г С. При высоких температурах (700 1000" С) окалина пи поверхкостн титаиа пориста и даже склонна к отслаиванию. При окислении титана в воздухе по мере П0 и51шения температуры наблюдается переход от логарифмического к кубическому закону роста иленки, далее параболический, затем линейный и снова параболический закон. [c.143]

Сравнительно недавно была изучена кинетика полимеризации в присутствии системы треххлористый титан — триэтилалюминпй, обладающей каталитической активностью в полимеризации пропилена [72]. Эта полимеризация является истинно каталитическим процессом гетерогенного характера и протекает с участием алкилметалла и специфической твердой кристаллической фазы галогенида элемента переменной валентности в низшей степени окисления, т. е. обладающей максимальными электроположительными свойствами. Скорость реакции остается постоянной во времени. В установившемся режиме эта реакция характеризуется линейной зависимостью скорости от содержания треххлористого титана и парциального давления пропилена. Энергия активации реакции лежит в пределах 12—14 ккал г-мол. [c.290]

Титан — катализатор реакции окисления тиосульфат-иона. За скоростью реакции наблюдают по изменению мутности раствора за счет образующейся суспензии BaS04 (фототурбидиметрический метод). Достижение постоянной мутности соответствует оптической плотности 0,25. В зависимости от концентрации титана были полу- [c.154]

Результаты длительных коррозионных испытаний рассмотренных материалов в средах пилотной установки, имитирующей работу реактора, и колонной аппаратуры (окисления хлористого нитрозила и хлор-ионов, а также осушки смеси газов) полностью соответствуют выводам, полученным из анализа поляризационных кривых. Титан и его сплавы, за исключением сплава 4200, имеющего высокую скорость общего растворения, и сплава 4202, подверженного ниттинговой коррозии, стойки во всех жидких и газообразных средах. Стали и никель подвержены значительной общей и локальной коррозии. Никелевые сплавы показали низкую скорость разрушения при заметной локальной коррозии, в то время как кремнистый чугун не подвержен в этих условиях локальной коррозии, а скорость его общего разрушения в [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология