Процессы-на поверхности оксидного слоя

Процесс образования оксидного слоя на поверхности алюминиевых пластин проводится преимущественно в 10%-ных борнокислых растворах. Приготовление таких электролитов на основе очищенного ионитами раствора требует частичного использования борной кислоты сорта для электролитических конденсаторов [2], стоимость которой значительно превосходит стоимость технического продукта. Поэтому полная замена им особо чистой борной кислоты ири оксидировании анодных пластин и варке рабочих электролитов является экономически выгодной. [c.160]

Процессы на поверхности оксидного слоя. [c.430]

ПРОЦЕССЫ НА ПОВЕРХНОСТИ оксидного слоя [c.435]

В пленочной теории, по которой наступление пассивного состояния связано с поверхностным оксидным слоем, большое внимание уделяется его возникновению и формированию. Основными факторами, определяющими этот процесс, являются потенциал металла, а также концентрации ионов металла и ОН- Потенциал металла должен быть достаточно положительным для того, чтобы обеспечить устойчивое состояние данного оксида. Концентрации металлических и гидроксильных ионов должны быть достаточно велики, чтобы стало возможным образование соответствующих основных солей или гидроксидов, последующие превращения которых приводят к пассивирующим оксидам. Пассивность должна наступать тем легче, чем выше электродная поляризация ири анодном растворении металла и чем ниже скорость удаления ионов металла от поверхности электрода. [c.483]

Поскольку примеси в металле играют роль локальных элементов, можно ожидать, что их уменьшение значительно повысит коррозионную стойкость металла. Поэтому, например, алюминий или магний высокой чистоты более устойчивы к коррозии в морской воде или кислотах, чем технические металлы, а специально очищенный цинк менее растворим в соляной кислоте, чем технический. Однако ошибочно полагать, что чистые металлы вообще не подвержены коррозии, как считалось много лет назад, когда была предложена первая электрохимическая теория. Как мы увидим далее, локальные элементы возникают также при изменениях температуры или других параметров среды. Например, на поверхности железа или стали, покрытой пористым слоем ржавчины (оксиды железа), в аэрированной воде отрицательными электродами являются участки поверхности железа в порах оксидного слоя, а положительными — участки ржавчины, открытые для соприкосновения с кислородом. Отрицательные и положительные электродные участки меняются местами и перемещаются по поверхности в ходе коррозионного процесса. [c.22]

Таким образом, металлы, которые в ряду стандартных потенциалов находятся отрицательнее этого потенциала, окисляются ионами водорода из воды. К таким металлам относятся прежде всего щелочные и щелочноземельные металлы, которые энергично реагируют с водой. Некоторые другие металлы, например алюминий, магний и цинк, весьма медленно растворяются в воде из-за высокого перенапряжения процесса выделения водорода на этих металлах. Важную роль при этом играет пассивация, вызванная образованием тонкого и прочного оксидного слоя на поверхности металла. [c.417]

Физико-химические процессы на кремниевом аноде. Процесс анодного оксидирования возможен тогда, когда продукты окисления не удаляются с поверхности электрода растворением в электролите. Пассивация поверхности происходит, если образующийся оксид формируется в виде плотной малопористой пленки, достаточно прочно связанной с поверхностью подложки. Это явление наблюдается только тогда, когда электрод выступает в качестве активного компонента электрохимического взаимодействия. В присутствии кислорода по-вер.хность кремния уже покрыта тонким оксидным слоем. Эта хемо-сорбционная пленка служит барьером для диффузии кислорода и предохраняет кремний от полного окисления при комнатной температуре. Преодоление этого барьера возможно или термическим путем, поскольку коэффициент диффузии экспоненциально растет с температурой, или созданием в окисле электрического поля. Одним из путей полевого ускорения диффузии и является анодное оксидирование кремния. [c.115]

При внимательном наблюдении можно заметить, что поверхность никеля в начале процесса делается черной, т. е. покрывается оксидным слоем. Очень часто этот анодный процесс записывают сокращенно [c.245]

Химическая поляризация изменяет поверхность электрода за счет реакций со средой или электролитом при прохождении электрического тока. Этот очень важный вопрос для машино- и приборостроительной технологии и для защиты от коррозии фундаментально изучен Н. Д. Томашевым. Он исследовал изменения потенциала растворяющегося анода в зависимости от плотности тока в процессе. Результат исследования представлен потенциостатической кривой, имеющей общий характер для всех растворяющихся анодов (рис. 133). На кривой показаны области концентрационной поляризации, переходящей в химическую, сначала с выделением рыхлых гидроксидных пленок, а затем и с образованием почти непроводящих оксидных слоев, что соответствует полной пассивации металла (анодирование). [c.248]

В этих условиях окисление всегда возможно, но наряду с растворением оксида появляется и оксидный слой на поверхности металла, который может тормозить процесс окисления. [c.507]

Поэтому обработка сводится только к удалению катализирующих веществ или веществ, наличие которых приводит к нарушению устойчивых оксидных слоев, пассивирующих металл. Примером для первого случая обработки среды может служить удаление соединений ванадия, содержащихся иногда в сернистых мазутах. Ванадий, окисляясь до УзОй в процессе горения мазута, действует как катализатор при разрушении металлических поверхностей [c.521]

Механизм электролитического оксидирования алюминия можно свести к следующей схеме. Вначале при малой плотности тока начинается окисление металла, и ионы его переходят в раствор. Насыщение прианодного слоя ионами А1 создает условия для образования на поверхности анода тонкой пленки основной соли алюминия. Вследствие химической поляризации потенциал анода повышается и, наконец, достигает значений, превышающих потенциал выделения кислорода в данном растворе. Тогда начинается окисление молекул воды. Выделяющийся кислород взаимодействует с алюминием, образуя оксидный слой. Схемы процессов при анодировании [c.218]

Рассмотрим влияние химически адсорбированного кислорода и паров воды на полупроводниковые свойства германия. Окисленная поверхность германия, содержащая оксид и гидроксид, проницаема для водных паров. На поверхности раздела между германием и оксидным слоем молекулы воды отдают электроны германию и образуют ионы Н, а гидроксильные группы связываются с поверхностными атомами германия. Процесс образования ионов Н резко возрастает при большой концентрации дырок вблизи поверхности. При этом энергетические уровни непосредственно пол поверхностью полупроводника настолько искажаются, что, например, приповерхностные участки базовой области германиевого триода от эмиттера до коллектора могут превращаться в материал л-типа, и базовый слой окажется за-шунтированным.-Очевидно, окончательные этапы изготовления прибора должны проходить в сухом воздухе и р—л-переходы должны быть герметизированы. В оксидном слое у поверхности раздела с полупроводником ионы Н способны перемещаться. В определенных условиях ионы Н захватывают электроны из объема германия, уменьшая тем самым число свободных электронов. При этом изменяются объемный [c.250]

Применение электролиза в технике. Электролиз используют в технике в таких процессах, как гальваностегия, гальванопластика, электрохимическая обработка металлов, электромеханическая заточка и шлифование. Всем этим процессам предшествует специальная обработка поверхностей — очистка от жировых пленок (масло), оксидных слоев (травление), необходимая для дальнейших операций. При этом применяются два основных вида процессов — катодные и анод[1ые. [c.293]

Если оксидная пленка имеет хорошие защитные свойства и плотно прилегает к металлу, то процесс коррозии протекает в так называемом диффузионном режиме и его скорость определяется только диффузией кислорода и других коррозионно-активных компонентов через оксидный слой к металлу. Наоборот, если на поверхности металла оксидной пленки не образуется или она имеет незначительное диффузионное сопротивление, то окисление протекает в кинетическом режиме и развитие процесса коррозии определяется только скоростью химических реакций. Между названными крайними режимами окисления располагается промежуточный режим окисления, т. е. такая область, где на коррозию металла влияют как кинетические, так и диффузионные факторы. [c.250]

При толстослойном анодировании основная задача состоит в том, чтобы продлить процесс анодирования до получения больших заданных толщин оксидного слоя. Электролит должен растворять слабые места в слое для обеспечения контакта с алюминием через микропоры. Химическое растворение основной массы слоя должно быть незначительным. В результате внешний пористый слой постепенно утолщается, причем наружная поверхность слоя гидратирована, а внутри состав слоя близок к безводной А Оз. [c.110]

Этот процесс образования трещин может быть причиной существования относительно большой удельной поверхности оксидных пленок, покрывающих некоторые металлы. Например, магний, окисляясь при повышенной температуре (около 550°), покрывается высокопористой окалиной, имеющей удельную поверхность порядка 50 Этот слой открывает фактически свободный доступ кислорода к самой поверхности непористой, очень тонкой (толщиной всего в несколько десятков ангстрем) оксидной пленки, соприкасающейся с металлом и играющей роль барьера. Ионы магния могут относительно быстро прохо- [c.12]

Причиной нестабильности характеристики термопары и источником значительных ошибок могут стать механические напряжения в термопарной проволоке, для снятия которых проволоку или готовую термопару необходимо подвергнуть отжигу. Проволока при этом разогревается (обычно путем пропускания через нее электрического тока) до температуры 500— 600° С, некоторое время выдерживается при этой температуре, а затем медленно, в течение 2—3 ч охлаждается, для чего ток постепенно уменьшается до нуля. В процессе отжига на поверхности проволоки обычно образуется оксидный слой, обладаю-88 [c.88]

Известно, что основным фактором, влияющим на процессы-сглаживания поверхности, являются концентрационные изменения в прианодном слое, структура металла и склонность их к формированию пассивирующих оксидных слоев. Процесс электрохимического полирования происходит в области предельных токов. [c.119]

Для некоторых других металлов, типичными представителями которых являются алюминий и титан, при достаточно высоких положительных потенциалах (точка N) поверхность тонкой беспористой барьерной пассивной пленки с ее внешней стороны начинает разрыхляться (благодаря рекристаллизации или воздействию внешней среды) и превращаться в непрерывно утолщающийся пористый оксидный слой, который может достичь значительных толщин— в отдельных случаях, например, для алюминия до 200—300 мкм [31]. Этот процесс анодного окисления, называемый анодированием, широко используют в технике. Такой анодно окисленный слой представляет уже значительное омическое сопротивление и может при анодной поляризации давать большое смещение потенциала в положительную сторону (например, для алюминия до 100 В и более) без разрушения электропробоем. На поляризационной кривой процессу анодирования соответствует участок ОС. [c.60]

При окислении металла на его поверхности образуется слой оксида, который, по мере его утолщения, все в возрастающей степени затрудняет доступ кислорода к поверхности металла, так что скорость утолщения пленки часто определяется не скоростью химического процесса окисления, а скоростью диффузии ионов металла или кислорода через толщу оксидной пленки. [c.295]

На поверхности оксидного слоя, ползР1енного из свежеприготовленного аствора, обычно возникает белый налет, который легко удаляется силь-эй струей холодной воды. Промывка водой рекомендуется и в процессе сий ровани Я через каждые 15—20 мин. После промывки в холодной )де оксидированные изделия промывают в горячей воде, а затем вы-грживают в течение 2—3 мин. в кипящем мыльном растворе. Заверяющими операциями являются промасливание и протирка изделий. [c.209]

При более высоких температурах часть находящихся в уровне Примеси электронов 6з возбуждается до ранее незаполненной по-6 , где они подводятся к поверхности оксидного слоя и мо- гут быть оттуда эмиттированы. Для рассмотрения этого процесса Н чЭЙяссни следует исходить, в согласии с рис. 128, из определяемого ягергетическим уровнем потенциала электронов в оксидном слое, [c.336]

В трибохимических процессах участвует Ш1слород, раство-ренный в топливе и содержащийся в гетероциклических соединениях [180]. Увеличение содержания растворенного в топливе кислорода усиливает интенсивность окисления трущихся поверхностей, что приводит к увеличению их износа (рис. 5.18, 5.19). При концентрации кислорода менее 0,10—0, 16% (об.) в гидроочищенных и 0,2—0,5% (об.) в прямогонных топливах вследствие недостаточной скорости образования оксидного слоя на поверхностях пар трения отмечается их схватывание [181— 183, 186]. Закономерное улучшение противоизносных свойств топлив при их деаэрации или азотировании отмечается в работе [184] и подтверждается результатами испытаний топлив на насосах НР-21Ф2 по междуведомственному методу, приведенными ниже [c.167]

Изменение свойств оксидного слоя при поляризации электрода было обнаружено при изучении пассивации никеля в кислых растворах по-тенциостатическим и эллипсометрическим методами. В активной области на поверхности электрода образуется предпассивирующий оксидный слой толщиной в несколько нанометров. При потенциале пассивации толщина этого слоя не изменяется, тогда как показатель преломления и коэффициент светопоглощения претерпевают резкое изменение. Предполагается, что оксидный слой при потенциале пассивации превращается из ионного проводника в электронный проводник. При этом диффузия ионов металла через оксидный слой становится невозможной, и процесс растворения металла прекращается. [c.369]

Всех этих недостатков лишен метод диффузии в потоке газа-носи-теля ( метод открытой трубы ). В процессе проведения диффузии по этому методу пластины и источник диффузии помещаются в открытую с одной стороны трубу, которая находится в печи, обеспечивающей регулирование и поддержание температуры в двух зонах зоне диффузии и зоне испарения диффузанта. Пар ди( к()узанта доставляется в зону диффузии газом-носителем, в качестве которого используют инертные газы, кислород, их смеси (иногда прибегают и к увлажнению). Использование в качестве газа-носителя таких компонентов, как кислород и водяной пар, способствует образованию нё поверхности сравнительно тонкого оксидного слоя, предохраняющего поверхность от эрозии. [c.158]

В ходе анодного оксидирования алюминиевой детали поверхностью S = 1,22 дм выделилось = 10,5 мл кислорода (объем приведен к нормальным условиям). Средняя толщина 6 полученного оксидного слоя (AI2O3) 7 мкм его пористость П = 12 %. Плотность тока анодирования j 1,4 А/дм , время процесса т = 25 мин. [c.187]

Газовой коррозии подвергается режущий инструмент при большой скорости обработки металлов, лопатки газовых турбин, выхлопные патрубки, сопла и другие элементы реактивных двигателей она же наблюдается в электроплавильных печах и т. д. Наиболее частый результат газовой коррозии — образование на поверхности металла оксидов. Если оксидная пленка прочна, компактна и хорошо сцепляется с поверхностью металла, то она сообщает металлу некоторую пассивность при низкой температуре, так как затрудняет доступ кислорода к его поверхности. Такого рода оксидные пленки образуются в сухом воздухе на тантале, бериллии, алюминии и других металлах. Толщина пленки, образованной в естественных условиях, порядка 3—5 нм. Изменение толщины оксидного слоя во времени может свидетельствовать о скорости процесса окисления. Соответствующие кривые, построенные в координатах толщина пленки — время, являются кинетическими кривыми окис- ления. Чаще всего толщина пленки растет пропорцио-пально корню квадратрюму из времени (параболический закон) или пропорционально логарифму времени и реже— пропорционально времени в первой степени (линейный закон). [c.276]

Весьма полезная работа по обобщению и анализу практических и теоретических результатов по подготовке поверхности путем анодной обработки в 30% растворе серной кислоты проделана А.В.Митряковым [445]. В процессе анодного растворения ста-лей в растворах кислот на их поверхности образуется пассивирующа) пленка, которая приводит к уменьшению адгезии нерастворимых продуктов с обрабатываемой основой и их удалению при достижении потенциала газовыделения кислорода [451]. Анодная подготовка, как отмечается во всех цитируемых работах, призвана также решить задачу защиты активной поверхности тонкой сплошной пассивной пленкой вплоть до начала злектрокристаллизации. По существующим представлениям пассивацию металлов вызывает образование поверхностных оксидных слоев илц труднораотворимых солей, являющихся продуктами взаимодействия поверхностных атомов металла с молекулами воды и анионами раствора. [c.150]

Анодирование — это процесс образования оксидных пленок на поверхности алюминия. В обычных условиях на поверхности алюминия присутствует тонкая пленка оксидов А Оз или А Оз х ПН2О, которая не может защитить его от коррозии. Под воздействием окружающей среды алюминий покрывается слоем рыхлых белых продуктов коррозии. Процесс искусственного образования толстых оксидных пленок может быть проведен химическим и электрохимическим способами. [c.265]

Исследования структуры пленки, формирующейся при добавлении в во ду Ре504, позволили определить возможный механизм защитного действия соединений железа [80]. Собственная оксидная пленка на внутренней поверхности медного сплава состоит из двух слоев оксидов внутреннего прилегающего к металлу слоя СигО и внешнего контактирующего со средой СигО — СиО. Соотношение толщины оксидных слоев лимитируется многими факторами. Оксидные пленки такого типа имеют микропоры, по которым диффундируют ионы. Это приводит к образованию связанных друг с другом коррозионных микрогальванических элементов и способствует протеканию общей равномерной коррозии сплава. Однако вследствие возможной гетерогенности поверхности сплава (что связано с методом изготовления, с образованием инкрустаций при эксплуатации, повышением концентрации солей в воде при аварийных или технологических простоях системы и в результате местных повреждений защитного оксидного слоя) возникают условия для протекания язвенной коррозии и как результат такого процесса наблюдается быстрое образование сквозных свищей. Нестабильность защитного слоя из оксида меди влияет и на другие виды коррозионного и коррозионно-эрозионного разрушения. [c.150]

Первая стадия образования оксидного слоя — адсорбция (хемосорбция) кислорода. На платине процесс на этой стадии прекращается и на ее поверхности находится в зависимости от условий незаполненный или заполненный монослой адсорбированного кислорода. На других металлах образование слоя продолжается. После того, как толщина i i достигает 2—3 атомных размеров, слои превращается в отдельную поверхностную фазу кристаллического (реже аморфного) строения со свойствами, аналогичными свойства.м соогветствую1цих объемных оксидов. [c.332]

Коррозия в воздухе при различных температурах. Под действием воздуха или некоторых газов на металл изменяется состояние его поверхности, причем характер и степень этого изменения определяются как свойствами металла, так и свойствами и составом газовой среды, соприкасаюш,ейся с металлом. В некоторых случаях на поверхности металла образуется только очень тонкий слой продуктов (потускнение, потемнение, побежалость), но очень часто под воздействием газа происходит сильное разъедание металла (например, процесс ржавления железа во влажном воздухе). При окислении железа образуется в зависимости от условий три оксидных слоя, содержащих РеО, Рез04 и РеаОз. [c.295]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология