Пассивация и перепассивация металла

При потенциостатических измерениях изучают зависимость тока от времени при постоянном потенциале электрода, поддерживаемом при помощи потенциостата. В определенной области потенциалов ток анодного растворения металла по прошествии некоторого промежутка времени резко падает, что свидетельствует о наступлении пассивного состояния. При помощи потенциостатического метода измеряют также зависимость тока от потенциала электрода. Типичная поляризационная кривая при пассивации металла приведена на рис. 191. На этой кривой можно выделить область увеличения тока с ростом анодного потенциала (I) (активная область) область перехода от активного состояния к пассивному (II) область пассивации (III), в которой ток растворения металла мал и часто практически не зависит от потенциала, и, наконец, область анодного выделения кислорода (IV). Если раньше анодного выделения кислорода наступает вновь растворение металла, то область IV называется областью перепассивации или транс-пассивности. Механизмы растворения металла в активной области [c.380]

ПАССИВАЦИЯ И ПЕРЕПАССИВАЦИЯ МЕТАЛЛА [c.161]

Анодная поляризация электрода от внешнего источника тока до потенциалов, при которых наступает пассивация, применяется для защиты металлов от коррозии метод анодной защиты). Анодную защиту осуществляют также, соединяя металл с другим более благородным металлическим или окисным протектором, напыляя благородный металл на защищаемый или используя благородные металлы в качестве легирующих добавок (И. Д. Томашов). В результате образования гальванической пары защищаемый металл поляризуется анодно и переходит в пассивное состояние (рис. 193). При анодной защите необходимо не допускать перепассивации металла, наступающей при слишком сильных анодных поляризациях. [c.385]

Явления пассивации и перепассивации металлов иллюстрируются рис. 67 на примере растворения хрома. На участке кривой аЬ скорость растворения хрома растет с увеличением анодного потенциала. На участке Ьс происходит изменение поверхности электрода и скорость растворения падает. На этом участке поверхность металла покрывается окислом, возможно [c.181]

В основе метода анодной защиты лежит пассивация поверхности металла при наложении анодного тока. Анодный ток вызывает анодную поляризацию, т.е. возрастание электродного потенциала, и должен быть таким, чтобы превысить потенциал пассивации. Однако, если электродный потенциал слишком увеличивается, то область пассивности может оказаться пройденной и тогда начинается питтиигообразование или так называемая транспассивная коррозия (перепассивация). На практике анодную защиту больше всего применяют для нержавеющей стали, т.е. сплава железа с хромом, который обладает ярко выраженными пассивационными свойствами. Ее применяют также для титана и в некоторых случаях для углеродистой стали. [c.71]

Пассивация и перепассивация металла [c.181]

Добавки органических сред с низкой электропроводностью способствуют уменьшению локальных токов. Анодное растворение металлов может проводиться и в слабоагрессивных средах при высоких потенциалах, когда наблюдается недостаток ионов ОН для пассивации поверхности металла или имеет место эффект перепассивации. [c.75]

Показана зависимость потенциала титана, молибдена и сплавов системы титан — молибден от времени (9а), а также значения скорости коррозии и стационарных потенциалов в зависимости от содержания в сплавах молибдена (96). Как видно из рис. 9, потенциалы исследуемых металлов и сплавов довольно быстро устанавливаются до постоянных, но довольно отрицательных значений. Однако с увеличением содержания молибдена потенциалы сплавов несколько облагораживаются, а скорость коррозии уменьшается. В 42%-ном растворе едкого кали высокой стойкостью обладает сплав, содержащий 40% молибдена, и нелегированный молибден. Сплав титана с 32% молибдена корродирует со скоростью, равной 0,1 г м -час. Исследование зависимости скорости коррозии от потенциала, проведенное в 50%-ном растворе едкого кали при 100° С, показало, что активная область титана, а именно потенциал его пассивации, почти совпадает с потенциалом перепассивации [c.76]

Если сравнить стандартные электродные потенциалы TI и таких технически важных металлов, как Fe, Сг, N1, Мо,Та, Nb, Zr, то можно легко убедиться, что Ti в их ряду является одним из наиболее термодинамически неустойчивых. Однако его коррозионная стойкость значительно выше, чем у многих перечисленных металлов. Ti легче пассивируется, чем Fe, Ni, Сг. Мо, Та, Nb, Zr ещё более склонны к пассивации, чем Ti, вследствие происходящей в коррозионной среде самопассивации без применения внешней анодной поляризации. Тем не менее при положительных электродных потенциалах Мо, Сг и Ni имеют область перепассивации, в которой они растворяются в виде ионов более высокой валентности, в то время как у Ti подобная область перепассивации в кислых средах не наблюдается. Zr более стоек, чем Ti, в растворах НС1, H S04 и других кислот. Но при анодной поляризации в растворах НС1 Zr подвержен растворению с образованием питтингов. Таким образом, лишь Та и Nb превосходят Ti по коррозионной стойкости, что обусловлено их более лёгкой пассивируемостью и большей устойчивостью пассивного состояния. [c.63]

При наличии в системе эффективного катодного процесса фк2 токовая анодная кривая уже заметно отличается от истинной, т. е. коррозионной. Она приобретает вид кривой (ра А"В"С, на которой появляется катодная ветвь, несмотря на то что металл поляризуется анодно. Такое аномальное поведение электрода свидетельствует о том, что окислительно-зосстановительные реакции, протекающие в системе, создают высокие плотности тока, которые намного выше анодных токов, необходимых для пассивации электрода. В таких условиях металл может в определенной области потенциалов перейти в пассивное состояние и без внешнего анодного тока. Аналогичным образом, просуммировав катодную кривую ф2з М с анодной токовой кривой ЕР, можно получить истинную анодную кривую ОЕ и на участке перепассивации. Более подробный анализ поведения подобных систем сделан в работе Томашова и Черновой [2, с. 13]. [c.30]

Положение переходной области на оси потенциалов зависит от многих факторов и, в частности, от ориентации кристаллических граней на поверхности электрода. Поэтому при заданном потенциале могут достигаться условия пассивации одних граней, тогда как другие продолжают активно растворяться. Это играет важную роль в истолковании природы некоторых видов коррозии. Аналогично этому каждая структурная составляющая сплава также характеризуется своей парциальной потенциостатической кривой. На рис. 195 представлены парциальные потенциостатические кривые компонентов нержавеющей стали, содержащей 18% хрома, 8% никеля и не большую примесь углерода. При застывании этой стали по границам зерен выпадают карбиды хрома СгазСя и Сг,Сз, далее следует узкая зона обедненного углеродом раствора и, наконец, среднюю часть зерна образует твердый раствор, в котором содержание компонентов отвечает среднему составу сплава. Если потенциал электрода поддерживается в переходной области, то, как видно из рис. 195, наиболее быстрому растворению подвергается зона обедненного углеродом металла. При потенциалах в области перепассивации происходит более интенсивное растворение карбидов хрома. При этом сталь подвергается межкристаллитной коррозии. [c.366]

НОЙ ИЛИ солевой природы, а также адсорбционных слоев. и / — потенциал и плотность тока полной пассивации. При потенциалах, превосходящих потенциал перепассивации дп, расположена область перепассивации, или транспассивного состояния ВЬ. Здесь скорость растворения снова возрастает вследствие анодного превращения вещества защитной пленки в растворимые соединения высшей валентности или в высшие оксиды с худшими защитными свойствами. Перепассивация наблюдается для Сг, Ре, N1, Мо, и ряда других металлов в чистом состоянии или в виде сплавов. Для многих металлов в области ) происходит также анодное выделение кислорода. [c.255]

Явления пассивации и перепассивации металлов иллюстрируются рис. 76 на примере растворения хрома. На участке кривой аЬ скорость растворения хрома растет с увеличением анодного потенциала. На участке Ьс происходит изменение состояния поверхности электрода и скорость растворения падает. На этом участке поверхность металла покрывается оксидом, возможно СгаОз. На участке сс1 электрод находится в пассивном состоянии и скорость растворения на нем определяется химическим взаимодействием поверхностного оксида с раствором. На участке ёе начинается перепассивация хрома и увеличивается скорость растворения оксида с ростом потенциала, например, по реакции [c.161]

Следует иметь в виду, что характер кривых анодной поляризации для надрезов будет зависеть от величины приложенных растягивающих напряжений и концентрации активаторов в растворе. Они будут тем больше отличаться по значению потенциала перепассивации и по величине тока пассивации, чем больше разница в приложенных напряжениях и концентрациях активаторов. В ряде случаев вообще невозможно достигнуть пассивного состояния надрезов, если приложенные напряжения достаточно велики. Возникающие разности потенциалов вызывают возникновение локального тока, который будет увеличивать скорость растворения металла в надрезах, при этом роль локальных токов особенно значительна в момент образования надрыва пленки или свежей трещины, затем их влияние резко ослабевает вследствие поляризации. [c.62]

При понижении потенциала и достижении поверхностью металла значения (р и соответственно плотности тока начинается пассивация металла. При потенциале (р металл полностью пассивируется и скорость его растворения соответствует плотности тока Область оптимальной запассивированно-сти металла находится между потенциалом иассивации (р и потенциалом пере-заш.и 1 ы (р анодная защита заключается в поддерживании потенциала металла в этой области. Смещение потенциала к значениям, отрицательнее (р, способствует активированию металла и соответствующему увеличению анодного тока и коррозии металла. Смещение потенциала положительнее значения (р вызывает перезащиту металла, что приводит к увеличению энергетических затрат и к усилению коррозии в результате перепассивации, отслаивания защитной плёнки, питтингообразования или электрического пробоя плёнки. [c.197]

Исследования по анодному окислению металлов шестой группы относятся прежде всего к подгруппе хрома [600—602, 595—597, 364, 340, 217, 976, 983]. В целом для этих металлов при анодном растворении в неводных средах, по данным поляризационных измерений, характерно чередование активных областей растворения с областями пассивации и перепассивации. [c.117]

Поляризационная кривая, измеренная гальваностатическим методом при последовательном увеличении плотности тока, отличается от потенциостатической кривой. По достижении тока, соответствующего максимуму скорости растворения металла в активной области, при а=соп81 происходит скачкообразное изменение потенциала электрода до значений, отвечающих области выделе-. ния кислорода или перепассивации металла (см. рис. 194). В результате на гальваностатической поляризационной кривой имеется участок, где ток не зависит от потенциала, что не связано, однако, с диффузионными ограничениями. Гальваностатический метод непригоден для изучения закономерностей поведения металлов в переходной области и в области пассивации. [c.367]

Другой путь использования явления пассивности для повышения стойкости металла состоит в искусственном поддержании его потенциала на уровне, обеспечивающем пассивацию в данной среде. На этом основан метод анодной заш,иты металлической аппаратуры в неокислительных или слабоокислительных средах, впервые испытанный на практике В. М. Новаковским в начале 50-х годов и развиваемый в работах Н. Д. Томатпова с сотрудниками, Я. М. Колотыркина с сотрудниками и др. На устранении слишком высоких положительных потенциалов, ведущих к перепассивации металлов (открытой в работах Г. В. Акимова с М. Куртеповым и В. П. Батраковым на примере нержавеюгцей стали в особо концентрированной азотной кислоте), основана протекторная и катодная защита склонных к перепассивации сплавов в сильноокислительных средах, предложенная В. П. Батраковым. [c.234]

На рис. 6 показана схематическая кривая для нержавеющей стали, полученная потенциостатическим методом. Из рис. 6 видно, что в активной области и области перепассивации скорость коррозии нержавеющих сталей возрастает со смещением потенциала в соответствии с законом электрохимической кинетики. В активнопассивной области, наоборот, скорость коррозии нержавеющих сталей уменьшается с увеличением потенциала, что связано с постепенной пассивацией поверхности металла. [c.112]

Из рис. 6 следует, что в активной области и области перепассивации скорость коррозии нержавеющих сталей возрастает со смещением потенциала в соответствии с законом электрохимической кинетики. В активнопассивной области, наоборот, скорость коррозии нержавеющих сталей уменьшается с увеличением потенциала, что связано с постепенной пассивацией поверхности металла. [c.129]

АВ —область активного растворения металла ВС — об- ласть активно-пассивного состояния С/ область устоИ-ЧИИ010 пассивного состояния ОЕ — область перепассивации Я1 — потенциал начала пасснвации 2— потенциал начала активации Ез — потенциал перепассивации 1 — критический ток пасснвации 2 — ток полной пассивации [c.343]

Основные закоиомериости П. м. установлены посредством изучения зависимости от электродного потенциала Е стационарной скорости растворения металла М (см. рис.). При изменении Е путем анодной поляризации или введения в р-р окислителя (молекул О , ионов Ре , Се и др.) наблюдается характерный для активного металла экспоненц. рост г с повышением Е (участок АВ). Затем рост замедляется и выше нек-рого потенциала скорость растворения металла резко снижается (участок СВ) и принимает практически постоянное (обычно низкое) значение в интервале потенциалов Е Е (участок пассивная область), после чего рост скорости растворения возобновляется (участок ЕР). Значение обычно наз. потенциалом пассивации, соответствующую ему скорость растворения металла г,р-критич. током пассивации, и - потенциалом и током полной пассивации (полной пассивности). Потенциал, при к-ром растворение вновь ускоряется, наз. потенциалом перепассивации ( -область перепассивации). [c.448]

На рис. 1,1 представлена схематично анодная потенциостатиче-ская кривая, характеризующая зависимость скорости анодного растворения (плотности тока ia) металлов от потенциала ф. На ней имеются следующие обозначения фа — равновесный потенциал анодной реакции в данном электролите фот — стационарный потенциал металла в данной среде (потенциал коррозии) фп — потенциал пассивации фп. п — потенциал полной пассивации фпит — потенциал питтингообразования фпроб — потенциал пробоя Фпер — потенциал перепассивации i-a — плотность тока пассивации t n.n — плотность тока полной пассивации. [c.9]

В некоторых условиях для металлов и сплавов, склонных к перепассивации (как, например, для коррозионно-стойких сталей), при дальнейшей анодной поляризации при еще более положительных потенциалах за областью перепассивации наблюдается вновь торможение процесса анодного растворения. Это явление получило название вторичной пассивности. В настоящее время, несмотря на ряд работ, посвященных исследованию вторичной пассивности, главным образом, нержавеющих сталей и никеля [20, с. 5] остается еще не вполне ясным механизм этого явления. Согласно представлениям Т. Хоймана и сотрудников вторичная пассивность коррозионностойких сталей обусловлена пассивацией железа, содержание которого на поверхности возрастает вследствие избирательного растворения хрома. М. Пражак и В. Чигал считают, что явление вторичной пассивации связано с образованием на поверхности сложного оксида (содержащего хром и железо) типа шпинели. [c.59]

Гетерогенный металл характеризуется семи ктвом анодных кривых различных структурных составляющих физически и химически неоднородных участков металла, сдвинутых относительно друг друга. Каждая из кривых характеризуется различным значением равновесного потенциала, потенциала пассивации и перепассивации (Ер, Е ,), а также различной поляризуемостью при установившемся стационарном или наложенном потенциале. В тех случаях, когда токи саморастворения малы, поляризационные диаграммы отражают только локальные токи. В наиболее общем случае особенно, когда токн саморастворения соизмеримы с локальными или превыщают их при построении поляризационных диаграмм, следует учитывать как локальные токи, так и токи саморастворения. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология