Взаимодействие газовых сред с металлами

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГАЗОВЫХ СРЕД С МЕТАЛЛАМИ [c.123]

Из меди и ее сплавов с цинком (латуни) изготовляют холодильники газодувок и газовых компрессоров, уплотнения крышек и фланцевых соединений аппаратов высокого давления, блоки разделения газовых смесей и воздуха методом глубокого охлаждения и другое оборудование, не имеющее соприкосновения с аммиаком. Аммиак, взаимодействуя с медью и ее сплавами, образует сложные комплексные соединения. При этом полностью изменяются физические свойства металлов и может нарушиться герметичность оборудования. Кроме того, прн высоких температурах в газовой среде восстановительные газы (водород, окись углерода и углеводороды) вызывают хрупкость окисленной меди. [c.94]

Вакуум в печи создается специально как способ для осуществления некоторых термотехнологических процессов, которые невозможно провести в плотной газовой среде, или как средство для защиты во время их получения или термической обработки. В вакууме взаимодействие металла с внешней газовой средой замедляется и практически прекращается при достижении глубокого вакуума. Снижение внешнего давления над металлом благоприятствует выделению из расплава растворенных газов и устраняет возможность окисления металлов. В особо благоприятных условиях становится возможным восстановление металлов и оксидов. Например, в обычных условиях при атмосферном давлении процесс восстановления оксида магния углеродом не протекает, но становится возможным в вакууме. При наличии восстановителя в разреженном пространстве оксид магния становится непрочным соединением. Равновесие взаимодействия углерода с оксидом магния смещается в сторону образования элементарного магния MgO + С Mg (г.) + СО (г.). Причиной этого является высокое давление насыщенных паров магния, вследствие чего в глубоком вакууме он находится в парообразном состоянии и постоянно выводится из равновесного состояния отсасывающей системой, что способствует распаду MgO. [c.78]

Как ранее указывалось, коррозионный процесс, возникающий в результате взаимодействия поверхности металла с водными растворами электролитов, влажными газовыми средами или расплавами солей и щелочей, является гетерогенной электрохимической реакцией и, в зависимости от характера внешней среды, протекает различно. [c.14]

Медь подвергается сильной коррозии и при действии газовых сред — хлор, бром, йод, пары серы, сероводород, углекислота разрушают медь. В особенности интенсивная коррозия меди имеет место при действии на нее водорода при высоких температурах. Этот вид разрушения известен под названием водородной болезни . Технические марки меди всегда загрязнены примесью закиси меди, которая при взаимодействии с водородом восстанавливается до металлической с образованием паров воды. Образующиеся при указанной реакции пары воды стремятся выделиться и нарушают связь между отдельными кристаллитами металла, вследствие чего медь становится хрупкой, дает трещины и не выдерживает динамических нагрузок. С повышением температуры водородная хрупкость меди увеличивается (рис. 174). [c.249]

Химические реакции, осуществляемые в процессе создания контролируемых атмосфер из СНГ в смеси с воздухом, весьма разнообразны. Они обязательно сводятся к удалению кислорода. Помимо остаточного кислорода и азота защитные атмосферы в различном соотношении содержат двуокись и окись углерода, водород, пары воды и углеводороды. Дальнейшее изменение состава газовой среды требует специальных реакций. Поскольку двуокись углерода может взаимодействовать с определенными металлами и углеродом, содержащимся в стали, ее содержание в этой атмосфере необходимо снижать или полностью исключать. Для обеспечения взаимодействия между углеродом и поверхностью сплава металла (карбюризация) дополнительно может быть конвертирован пропан, а для нитрирования (азотирования) поверхности стали — введен аммиак. При термообработке стали нежелательно иметь высокую точку росы избыточной влаги, поэтому перед подачей на термообработку газы следует предварительно осушать, а окись углерода удалять во избежание поверхностного науглероживания низкоуглеродистых марок стали. [c.318]

Химическая коррозия. Это—самопроизвольное разрушение металлов при взаимодействии с внешней средой. Химическая коррозия подчиняется основным законам химической кинетики гетерогенных реакций и не сопровождается электрическим током. Этот тип коррозии наблюдается при действии на металлы сухих газов и жидких неэлектролитов, т. е. в нашем случае при контакте сухих топлив, масел и газовой среды. Характерной особенностью химической коррозии (в отличие от электрохимической) является то обстоятельство, что продукты коррозии образуются непосредственно на участках поверхности, вступающих в реакцию. Дальнейший рост пленки зависит от возможности проникновения нефтепродуктов через эту защитную пленку. Переход нерастворимых продуктов коррозии в нефтепродукты определяется физикохимическими свойствами верхних слоев отложений. [c.106]

Загрязнение поверхностей нагрева начинается с самых первых моментов механического и химического взаимодействия наносимых на поверхности частиц золы и шлака с металлом, происходящего под влиянием газовой среды. Возникающий при этом первоначальный слой является первым этапом процесса загрязнения. Интенсивность роста первоначальных отложений в первую очередь зависит от химической активности (по отношению к металлу) наносимой из топочного пространства на поверхности труб золы. Физикохимические свойства первоначально- [c.153]

Среди них наиболее широко применяются кондуктометрические полупроводниковые сенсоры на основе оксидов переходных металлов. Принцип действия полупроводниковых сенсоров оксидного типа основан на изменении состояния поверхностной структуры полупроводника вследствие адсорбции газа на его поверхности. Электроны адсорбированных молекул газа взаимодействуют с электронами и дырками в кристаллической решетке, что приводит к изменению поверхностного заряда. При этом общее число поверхностных состояний, которые вносят вклад в формирование поверхностного заряда, зависит от состава и парциального давления компонентов газовой среды, окружающей полупроводник. Изменение поверхностного заряда вызывает изменение сопротивления полупроводника, которое легко измерить. [c.559]

Основным условием сцепления при горячем лужении и пайке является физико-химическое взаимодействие жидкого припоя с чистой поверхностью металла. В расплавленном состоянии припои должны быть хорошо смачивающими жидкостями. Степень смачивания и растекания не является физической константой, а зависит от вида контактирующих металлов, состояния поверхности (наличие окислов, шероховатость), а также условий лужения (температура, газовая среда, продолжительность). Флюсы, применяемые при лужении, не только растворяют окислы на поверхности твердого металла. Являясь поверхностно-активными веществами, они уменьшают поверхностное натяжение припоев, способствуют улучшению смачивания и растекания, передаче тепла на всю зону покрытия. [c.22]

Типы коррозии металлов и методы борьбы с коррозией. Процесс разрушения металлов при их химическом, электрохимическом или биохимическом взаимодействии со средой называется коррозией. Химическая коррозия происходит в газовых средах или неэлектролитах и не сопровождается возникновением электрического тока. Этот тип коррозии подчиняется законам химической кинетики. Электрохимическая коррозия может быть атмосферной, почвенной, происходить в растворах электролитов и в расплавах солей. Она сопровождается возникновением электрического тока и подчиняется законам электрохимии. [c.73]

Данные исследования показали, что на достигаемую дисперсность металла имеет большое влияние химическое взаимодействие между пропитывающим соединением и применяемым в качестве носителя адсорбентом. Термическая обработка при окончательном формировании катализаторов может, однако, привести к дальнейшему значительному укрупнению активной компоненты. Причем важную роль играет применяемая газовая среда. Это говорит о том, что при термической обработке образуются различные промежуточные продукты, которые различаются своей подвижностью. [c.130]

Примером химической коррозии является взаимодействие металла с жидкими неэлектропроводными средами (неэлектролитами) или сухими газами. Практически наиболее важным видом химической коррозии является газовая коррозия, т. е. процесс окисления металла (взаимодействие с кислородом) или химическое взаимодействие металлов с рядом других активных газовых сред (сернистый газ, сероводород, галоиды, водяные пары, углекислота и др.) при повышенных температурах. Борьба с газовой коррозией имеет большое значение для народного хозяйства и успешного развития новой техники. Многие ответственные детали инженерных конструкций сильно разрушаются от газовой коррозии (лопатки газовых турбин, сопла ракетных двигателей, элементы электронагревателей, колосники, арматура печей и т. д.). Большие потери от газовой коррозии угар металла) несет металлургическая промышленность при процессах горячей обработки металлов. [c.21]

Газовые среды. Сухие газы и кислород воздуха при высоких температурах химически взаимодействуют с металлами, вызывая газовую коррозию. Некоторые из газов настолько специфичны, что коррозия, возникающая в их присутствии, получила соответствующе наименование водородная, карбонильная, сероводородная и т. п, [c.24]

К физическому износу относится также коррозионный износ деталей и агрегатов, возникающий в результате химического или электрохимического взаимодействия металла с внешней средой. В процессе эксплуатации коррозия может возникать вследствие атмосферных воздействий, из-за неблагоприятных контактов металла в конструкции, под воздействием рабочей жидкости в системах, под влиянием газовой среды при высоких температурах. На рис. 14 показана деталь, пораженная язвенной коррозией. [c.26]

Взаимодействие металлов и сплавов с кислородом и кислородсодержащими газовыми средами — наиболее рас- [c.388]

В отличие от металла, контакт с агрессивными средами которого осуществляется по поверхности, близкой к развернутой площади конструкций, в бетоне (являющемся капиллярно-пористым телом) площадь взаимодействия с агрессивной средой значительно больше. В эту площадь включаются капилляры и поры размером более см, трещины и пустоты, по которым осуществляется доступ жидких и газовых сред. [c.190]

Известно, что газы растворяются в солевых расплавах. Если растворение протекает без химического взаимодействия (например, в случае благородных газов, азота [247—250] и т. п. [251—253]) или с незначительным специфическим взаимодействием (например, хлор в расплавленных хлоридах щелочных и щелочноземельных металлов [254—267], хлористый водород [19, 268—272] и т. п.), то растворимость их возрастает с повышением температуры. При ярко выраженном химическом взаимодействии растворяемого газа с солевой средой, как, например, четыреххлористого титана в расплавах хлоридов цезия [274], рубидия [275] и калия [276, 277], раствО римость с повышением температуры уменьшается. Когда растворенный газ может выступать в роли окислителя по отношению к металлу, его растворы в расплавленных солях вызывают коррозию последнего, причем даже в отсутствие непосредственного контакта с газовой средой. [c.181]

При подаче твердого топлива в горн совместно с газом частицы угля, загораясь над слоем, проникают в него, взаимодействуя с оксидами металла и с газовой средой. Лимитирующими условиями при использовании твердого топлива над слоем и в слое являются предельные технологические температуры обжига окатышей, скорости фильтрации теплоносителя, диаметр частиц, высота слоя окатышей и т.д. [c.247]

Частным видом химической коррозии, практически наиболее важным, является процесс окисления металла при высоких температурах (взаимодействие с кислородом) или химическое взаимодействие металлов с рядом других активных газовых сред (сернистый газ, сероводород, галоиды, водяные пары, углекислота и др.). [c.32]

Продукты газовой коррозии на металле Слой на стали или чугуне, потерявший частично или весь углерод вследствие взаимодействия со средой [c.300]

Поступающие в верхнюю часть аппарата пары карбонила вначале смешиваются с нагретой окисью углерода, которой заполнен аппарат. Пары карбонила, имеющие температурный порог термораспада 110—140°С, взаимодействуют с нагретой газовой смесью и частично претерпевают термическое разложение с выделением атомарного металла и окиси углерода. Близко расположенные атомы металла ассоциируют, образуя зародыши кристаллов металла, которые обычно представляют собой микрочастицы сферической формы, соответствующей минимуму свободной энергии. На поверхности зародышей за счет притока к ним тепла из окружающей газовой среды постепенно происходит термический распад остающейся части паров карбонила. [c.112]

Процессы газовой коррозии многостадийны и протекают на границе раздела фаз металл — газовая среда по следующим стадиям а) подвод газообразных веществ к поверхности раздела фаз б) адсорбция газа поверхностью металла в) химическое взаимодействие г) отвод (десорбция, возгонка) продуктов коррозии из зоны реакции (в отдельных случаях). [c.29]

Химическая коррозия —вид коррозии, при которой металл взаимодействует со средой, не проводящей электрического тока. Происходящие при это.м окислительно-восстановительные реакции состоят в непосредственном переходе электронов с атома металла к окислителю, например, к кислороду воздуха. Примером химической коррозии может служить взаимодействие металла при высокой температуре с кислородом и другими агрессивными газами двуокисью углерода СОг, двуокисью серы 50г, сероводородом НгЗ и др. Подобные процессы химической коррозии металлов относят к газовой коррозии. На рис. 73 представлена схема химического окисления металла. [c.290]

Процессы газовой коррозии многостадийны и протекают на границе раздела фаз металл — газовая среда по следующим стадиям а) подвод газообразных веществ к поверхности раздела фаз б) адсорбция газа поверхностью металла в) химическое взаимодействие [c.36]

В связи с необходимостью в ряде случаев замены дорогой хромо 1пкелевой нержавеющей стали низкоуглеродистой хроми-рова1шо1 сталью, а также в целях упрощения технологии изготовления деталей из листовых сталей большое значение в настоящее время приобретает диффузионное хромирование листовых сталей. Известны различные способы глубокого хромирования, из которых в первую очередь необходимо указать на газовое хромирование, при котором большая скорость процесса хромирования обеспечивается большой активностью атомов хрома, образующихся при взаимодействии газовой среды с поверхностью металла. [c.107]

Под коррозией понимают физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла, среды или включающей их технической системы. Химическое взаимодействие определяет, главным образом, химическую коррозию, характеризующуюся непосредственным взаимодействием реагирующих частиц металла и среды без возникновения электрического тока. Физикохимическое взаимодействие характерно для электрохимической и механо-химической коррозии, сопровождающейся возникновением электрического тока (ток коррозии). При механо-химической коррозии (коррозионно-меха-ническом изнашивании) электрохимические процессы накладываются на механическое взаимодействие трение, напряжение, циклическое давление и др. В зависимости от вида коррозийной среды и условий протекания коррозионного процесса различают около 40 видов коррозии атмосферная, газовая, подземная, биокоррозия, контактная, коррозия при трении, щелевая и др. [c.365]

Основными способами защиты от газовой коррозии являются легирование металлов, создание защитных покрытий и замена агрессивной газовой среды. Для изготовления аппаратуры, подвергающейся действию коррозионно-активных газов, применяют жаростойкие сплавы. Для придания жаростойкости стали и чугуну в их состав вводят хром, кремний, алюминий применяются также сплавы на основе никеля или кобальта. Защита от газовой коррозии осуществляется, кроме того, насыщением в горячем состоянии поверхности изделия некоторыми металлами, обладающими защитным действием. К таким металлам принадлежат алюминий и хром. Защитное действие этих металлов обусловлено образованием на их поверхности весьма тонкой, но прочной оксидной пленки, препятствующей взаимодействию металла с окружающей средой. В случае алюминия этот метод носит название алитирования, в случае хрома — термохромирования. Для защиты используют и неметаллические покрытия, изготовленные из керамических и керамико-металлических (керметы) материалов. [c.687]

Вихретоковые методы основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте. Плотность вихревых токов в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров объекта, а также от взаимного расположения измерительного преобразования и объекта. В качестве преобразователя используют индуктивные катушки. Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя с объектом. На сигналы преобразователя практически не влияет влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излздieния загрязненность поверхности объекта непроводящими материалами. Вихретоковые методы применяют для обнаружения дефектов в электропроводящих объектах металлах, сплавах, графите полупроводниках, на их поверхностях и на глубине проникновения электромагнитного поля. Метод нашел применение для контроля разнообразных трещин, расслоений, раковин, неметаллических включений в сварных и литых конструкциях. В [50] установлены [c.27]

Разрушение материалов в атмосфере происходит в результате физико-химических процессов, развиваюш,ихся-на границе твердая фаза — газовая среда. При этом, нередко фронт реакции продвигается в глубь твердого-тела, что приводит к изменению объемных свойств материалов. Коррозия металлов, старение полимеров органических покрытий, деструкция неорганических материалов обусловлены наличием в атмосфере химических веществ с высокой термодинамической активностью. Взаимодействие этих веществ с материалами сопровождается уменьшением свободной энергии системы и протекает самопроизвольно. [c.7]

Прежде всего рабочие среды для удобства рассмотрения можно разбить в соответствии с их агрегатным состоянием на две группы газообразные и жидкие, полагая, что для них характерно соответственно химическое и электрохимическое взаимодействие с металлом. Однако это деление несколько условно, так как не все жидкие среды взаимодействуют с металлом по злектрохимическому механизму. В то же время газовые среды могут взаимодействовать с металлами по чисто химическому или электрохимическому механизму в зависимости от их влажности и способности конденсироваться на поверхности металла в виде тонкой жидкой пленки. [c.99]

Специфическое взаимодействие квадруполя молекулы диоксида углерода с катионами щелочноземельных металлов, входящими в состав кристаллической решетки цеолитов, проявляется в высокой избирательности адсорбции данной хфимеси из хуже сорбирующейся газовой среды, что используется при разработке соответствующих технологических схем очистки. [c.398]

С. серебра, меди и металлов подгруппы цинка, а также -переходных металлов трудно растворяются в к-тах (применяют кислоты-окислители, царскую водку , добавки перекиси водорода и комплексообразователей). На воздухе С. начинают окисляться при т-ре от 300 до 400° С. В вакууме и инертной среде стойкость С. возрастает, напр. NbS j стоек при т-ре 900° С, WSea - при т-ре 800° С. С. получают синтезом из элементов при нагревании в инертной среде или в вакууме взаимодействием паров селена с простыми веществами взаимодействием селеноводорода с металлами, их окислами или солями действием селеноводорода на водные растворы солей металлов восстановлением водородом или др. восстановителями соединений селена (селенатов, селенитов) термической диссоциацией высших селенидов взаимодействием компонентов в газовой фазе. Разработаны методы синтеза монокристаллов полупроводниковых С. С. применяют в основном в качестве полупроводниковых материалов (С. галлия, индия, таллия, олова, свинца, сурьмы, висмута и др.), для со,эдания фоторезисторов, фотоэлементов, фото-чувствительных слоев (С. металлов подгруппы цинка, таллия), термо-электр. устройств (С. сурьмы, висмута, лантаноидов), датчиков для измерения магн. нолей (С. ртути), [c.362]

Удивительная способность окисленных частиц Со и. в меньшей степени, Ag и Та вращаться и мигрировать по поверхности графита, вероятно, связана [36] в основном с броуновским движением. Непосредственное отношение к этому вопросу имеет также объяснение Сирсом и Гудсоном [137] неожиданной подвижности кристаллитов Ag на поверхности молибденита и графита. Согласно данным этих авторов, движение происходит поверх слоя хемосорбированного на веществе газа, причем взаимодействие между подвижной частицей и самим веществом слабое. Более того, исчезновение подвижности можно считать показателем установления действительного контакта частицы с веществом, поскольку с началом неподвижности резко возрастает критическое напряжение сдвига, обусловливающее движение частиц. Необходимо напомнить, что в разд. 7, Б приводились следующие факты 1) определенные металлы подвижны, а другие неподвижны в сравнительно идентичных условиях 2) подвижность некоторых металлических частиц, особенно кобальта, сильно зависит от природы газовой среды. [c.204]

Насыщение из газовой фазы. При этом методе формиро-1вание покрытия происходит за счет взаимодействия поверхности насыщаемого металла или сплава с газовой средой, содержащей диффундирующий элемент в виде соединения, чаще всего галогенида. На поверхности металла могут идти реакции обмена, восстановления, диспропорционирования, термического разложения и т. д., в результате которых происходит осаждение насыщающего элемента на поверхность изделия. При [c.217]

Характер н питенсивность указанной реакции завпсят от природы исходного сырья, наличия примесей, темн-ры обжига и газовой среды. Образовавшийся муллит придает кера.мич. изделиям повышенную химич., механич. и термпч. стойкость. Во многих случаях процессы спекания К. протекают с участием жидкой фазы, образующейся из основных кристаллич. фаз и добавок окислов, способствующих образованию эвтектик в процессе обжига. Наличие жидкой фазы, взаимодействующей с кристаллич. фазами спекаемой К., способствует более интенсивному заполнению пор и ускорению процесса спекания. В качестве добавок для образования жидкой фазы пспользуются плавни (полевошпатовые породы, нефелиновый сиенит, нек-рые окислы и соли щелочноземельных металлов). [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология