Металлы окисные пленки

Следует отметить, что некоторые агрессивные вещества создают на поверхности металла окисные пленки, предохраняющие металл от дальнейшего разъедания. Такие пленки называются защитными или пассивирующими, и если они не будут механически разрушены, то коррозия прекращается. Например, азотная, серная, соляная кислоты при малых концентрациях вызывают сильную коррозию металла, при высоких же концентрациях проявляют пассивирующие свойства и в этом случае кислоты можно хранить и перевозить в металлических сосудах без применения специальных мер защиты. [c.172]

Р В этом случае П = с оУ k k , что соответствует контролю скорости процесса внутренней диффузией и протеканием химической реакции. Если при этом > k , то реакция будет протекать на границе раздела металл — окисная пленка, а если k , то зона реакции очень мала и реакция будет протекать на границе раздела окисная пленка — газ. [c.68]

Введение в водные буровые растворы специальных смазочных добавок, содержащих в своем составе щелочи, поликислоты, карбоновые кислоты, сложные эфиры, существенно снижают способность раствора удалять с поверхности металла окисные пленки, тормозящие процесс коррозионного разрушения. [c.113]

Образование фазовых окисных слоев в стационарном пассивном состоянии не обязательно может служить причиной пассивации. Такой механизм вполне вероятен для металлов, окисные пленки которых обладают ничтожной электронной проводимостью. Для них процесс миграции ионов металла через окисную пленку требует меньших потенциалов, чем, например, разложение воды с выделением кислорода по реакции [c.202]

Изменение поверхности металлов на воздухе объясняют тем, что поверхность их покрывается тончайшей пленкой окислов — продуктов взаимодействия металла с кислородом воздуха. Как правило, при повышении температуры этот процесс ускоряется. Если образующаяся на поверхности металла окисная пленка плотна, как, например, у алюминия или цинка, то она предохраняет металл от дальнейшего окисления. В этом случае сами продукты коррозии предохраняют металл от дальнейшего разрушения. У других металлов, в частности у железа, поверхностная пленка пориста, поэтому через нее проникает кислород воздуха, такая пленка не предохраняет металл от дальнейшего разрушения. Пленки на поверхности металла образуются и в результате действия на металл некоторых других (не только кислорода) газов, находящихся в воздухе. [c.180]

В настоящее время в связи с изобретением электронного микроскопа ультрамикроскоп в значительной мере утратил свое значение. В электронном микроскопе освещение объекта производится не световыми лучами, а пучком электронов, фокусируемым действием электрического или магнитного полей. С помощью электронного микроскопа можно достичь увеличения в 200 тыс. раз. Это позволяет изучать объекты примерно в 100 раз более мелкие, чем при наблюдении в световых микроскопах. Электронный микроскоп позволяет непосредственно видеть коллоидные частицы, макромолекулы и даже объекты размером в несколько атомных диаметров. Электронная микроскопия с успехом применяется для изучения биологических объектов, вирусов, красителей, катализаторов, силикатов, резины, металлов, окисных пленок, пластических масс и др. [c.346]

При очень большом различии в объемах окисла и металла окисная пленка разрушается вследствие больших внутренних напряжений и теряет свою сплошность. Такая окисная пленка не обладает хорошими защитными свойствами. [c.13]

Алюминий легко растворяется в растворах щелочей с образованием алюминатов и выделением водорода. Процесс растворения объясняется снятием с поверхности металла окисной пленки при действии гидроксильных ионов [c.10]

По шкале коррозионной стойкости (ГОСТ 5272-68) выбранные металлы по результатам исследований с указанными пенопластами относятся к группе Стойкие—совершенно стойкие . Наибольшая скорость коррозии наблюдалась при контакте стали с пенопластом, изготовленным с порофором ЧХЗ-57 в первые 100 сут эксперимента отмечено увеличение скорости коррозии металла, затем — снижение, что можно объяснить образованием на металле окисной пленки выделяющимися из пенопласта продуктами. [c.65]

II окислов металлов низшей валентности, таких, как СигО, стабильным состоянием системы металл — Ог обычно является окисел высшей валентности. Многие металлы (такие, как А1 и Ni) окисляются медленно даже при высоких температурах только благодаря защитному действию хемосорбирован-1Г0Г0 слоя окисла. Такое защитное действие наблюдается в тех случаях, когда ион металла в слое окисла имеет больший радиус, чем в нижележащем металле. Окисная пленка этих металлов плотная и прочно соединена с нижележащим слоем металла . В случае достаточно толстых окисш % пленок [c.551]

Как уже говорилось, коррозионная стойкость металла и возможность использования его как основу малоизнашивающихся электродов связана с образованием на поверхности металла окисных пленок, стойких во многих агрессивных средах. В обычных условиях на воздухе титан окисляется в основном до ТЮ с некоторым избытком кислорода по сравнению со стехиометрическим составом [59, 60]. [c.119]

Следует отметить, что окисные пленки существуют на поверхности и у металлов, хорошо поддающихся пайке, например меди, стали. При пайке этих металлов окисная пленка удаляется сравнительно слабыми растворами кислотных или щелочных флюсов. Применяемые при этом флюсы значительно активнее реагируют с окисной пленкой, чем с поверхностью основного метал,ла остатки флюсов могут быть легко смыты с поверхности металла. [c.209]

Следует отметить, что некоторые агрессивные вещества образуют в процессе коррозии на поверхности металла окисные пленки. При образовании сплошной, плотной и прочно сцепляющейся с метаЛ [c.54]

Очень важному вопросу электрохимической пассивности металлов были посвящены работы В. А. Кистяковского, объяснившего пассивность образованием на металлах окисных пленок. Исследования В. А. Кистяковского опровергли теории пассивности, предложенные Лебланом и Гитторфом и основанные на представлении о переходе металла во всем объеме (а не только на поверхности) из активной модификации в пассивную. [c.14]

В отличие от других металлов окисная пленка, образовавшаяся на поверхности меди, не защищает медь от дальнейшего окисления, так как она не препятствует диффузии кислорода в глубь металла. [c.712]

Химическое травление. Процесс химического травления заключается в удалении кислотами с поверхности стали и чугуна окалины или ржавчины, т. е. окислов железа, а с поверхности цветных металлов — окисных пленок. [c.71]

Для характеристики свойств фазовых окисных пленок, присутствующих на пассивной поверхности металла, т. е. для ответа на вопрос, обладают ли такие пленки полупроводниковыми свойствами и в чем заключается специфика их влияния на электрохимическое поведение системы металл — окисная пленка — раствор, измерялись кинетические параметры окислительно-восстановительных реакций на окисленном электроде. [c.51]

Таким образом, предложенная методика позволяет охарактеризовать прочность молекулярного сцепления в граничных слоях любых толщин, включая недоступные для эксперимента, а также определить прочность сцепления Ло конечных групп молекул смазки с металлом (окисной пленкой). Исходным материалом для такой характеристики являются экспериментальные данные по [c.73]

Лайонс [273] полагает, что переходные металлы образуют внутриорбитальные комплексные ионы, разряд которых протекает с высоким перенапряжением. Причиной высокой энергии активации переходных металлов может служить также их ярко выраженная склонность к пассивированию вследствие образования на поверхности металла окисных пленок. Металлы, выделившиеся на катоде, покрываются окисной пленкой и разряд их можег прекратиться. [c.79]

Алюминий и его сплавы, благодаря своему малому удельному весу, хорошим механическим свойствам и высокой электропроводности, широко применяются в различных отраслях народного хозяйства. Чистый алюминий в сухом воздухе при обычной температуре обладает достаточно хорошей коррозионной стойкостью. Это объясняется свойствами естественной окисной пленки, образую--щейся на металле под воздействием кислорода воздуха. Будучи равномерной и менее пористой, чем пленки окислов на стали, меди и других металлах, окисная пленка на алюминии хорошо защищает основной металл от дальнейшего разрушения. Однако при эксплуатации алюминия во влажной атмосфере или в условиях воздействия морской воды естественная окисная пленка не может служить достаточной защитой от коррозии. В таких условиях изделия из алюминия тускнеют, покрываются пятнами и белым налетом. [c.100]

При кинетическом контроле процесса газовой коррозии металла (при образовании незащитных, пористых окисных пленок) жаростойкость определяется природой металла, а при диффузионном контроле процесса (при образовании защитных, сплошных окисных пленок)— защитными свойствами образующейся на металле окисной пленки, т. е. способностью затруднять продвижение. реагентов (кислорода и металла) друг к другу, осуществляемое во многих случаях их диффузией через эту пленку. [c.51]

Адсорбция — частный случай сорбционных явлений вообще, когда адсорбтив равновесно распределяется между объемом и поверхностью раздела. Но существуют, конечно, и более сложные сорбционные процессы, когда, например, пары, адсорбируясь на поверхности пор пористого тела, конденсируются с образованием жидкостной пленки (капиллярная конденсация). В других случаях адсорбтив вступает в химическую реакцию с твердым адсорбентом, образуя при этом новое вещество, покрывающее поверхность (х е м о с о р б ц и я). Так возникают, например, на металлах окисные пленки при адсорбции кислорода воздуха. [c.23]

Из величин собственных потенциалов, приведенных в табл. 11, видно, что потенциалы многих металлов (щелочных и щелочно-зе-мельных, магния, алюминия и др.) не могут быть определены экспериментально, так как на поверхности соответствующих электродов должно происходить восстановление водорода. Во многих случаях (Mg, А1, Сг) экспериментальные трудности увеличиваются за счет образования на поверхности металлов окисных пленок и слоев адсорбированного кислорода (гл. ХП1, 3). Чем ближе потенциал к линии аЬ и чем медленнее происходит восстановление водорода на поверхности данного металла, тем меньще будет ошибка при измерении, обусловленная этим процессом. Так, очень малая скорость восстановления водорода на цинке позволяет при непосредственном измерении его потенциала в растворе соли цинка (кислом вследствие гидролиза) получить величину, близкую к значению равновесного потенциала. [c.302]

В случае применения чистых металлов также сцепление создается без всякой грунтовки за счет имеющейся обычно на поверхности металла окисной пленки, которая, с одной стороны, прочно сцеплена с металлом, а с другой, растворяется в нанесенном слое эмали. [c.206]

Рассмотренные выше представления о механизме электрохимического восста,новлеиия кислорода не исключают другой точки зрения, согласно которой в этом процессе принимают участие образующиеся на поверхности металлов окисные пленки или же хемосорбированные слои. Такой подход следует считать вполне правомерным, в особенности по отношению к металлам с высоким сродством к кислороду. [c.92]

Температура начала хлорирования кремния, рассчитанная по предложеннрй [9] эмпирической формуле, равна —40 °С [41]. Между тем, по экспериментальным данным [62, 63], кремний начинает хлорироваться при 200 —240 ° i Добавление в качестве катализаторов хлоридов калия, кальция, алюминия или их смесей позволяет снизить температуру процесса до 140 °С [63]. В условиях, предотвращающих образование на поверхности металла окисной пленки, удалось осуществить хлорирование кремния в шаровой мельнице при комнатной температуре [64, 65]. [c.533]

Этот же закон окисления описывается другими теориями, в которых система металл - окисел рассматривается как гальванический элемент, внутренняя и внещняя цепи которого расположены в окисной пленке (Т.Хоар, Л.Прайс, В.Йост). Основная идея указанных работ заключается в том, что существует аналогия между процессом твердофазного окисления и электрохимической коррозией металла в водном растворе электролита. Это направление получило развитие в ряде работ отечественных исследователей (Н.Д.Томащов, И.Н.Францевич, Б.К.Опара) для случая поляризации границы раздела металл — окисная пленка. Заслуживают внимания исследования Б.К.Опары с сотрудниками, показавшие влияние постоянного и, в ряде случаев, переменного электрического поля на процесс-высокотемпературного окисления [ 12, 13]. [c.12]

Кроме создания на поверхности металла окисных пленок определенной структуры для повышения прочности связи используют другие методы, например фосфатирование [86—89]. Фосфатные покрытия получают, обрабатывая поверхность металлов растворами однозамещенных солей ортофосфорной кислоты. Образуются пленки фосфатов металлов, имеющие кристаллическую структуру и отличающиеся большой пористостью. Например, прочность крепления резины к металлу в результате фосфатирования возрастает в 1,5—2 раза [90—91]. [c.377]

Как уже отмечалось, на основных металлах окисные пленки могут расти до значительных толщин, сравнимых с длиной волны света. Окисная пленка может расти по следующим механизмам (здесь мы не рассматриваем детальный механизм на атомном уровне, например, теорию скоростьопределяющей миграции ионов и дефектов в окисной плшке) [c.471]

При наличии в сплаве различных структурных составляющих (карбидов, интерметаллических соединений), а на поверхности металлов окисных пленок, резкая дифференциация видна еще более отчетливо. Между тем расчет может в лучшем случае дать лишь суммарный эффект, отнесенный ко всей поверхности. Для инженерных расчетов, а также при разработке новых сплавов, весьма важно знать характер распределения коррозии, т. е. по образному выражению Акимова, структуру коррозии . Для иллюстрации этой мысли приведем несколько примеров. Средняя скорость коррозии стали в морской воде определяется цифрой 0,1—0,15 мм год. Такая скорость не представляла бы никакой опасности для морских сооружений, ибо запас прочности, принимаемый в расчетах, например кораблей, обеспечивал бы по крайней мере 20-летпий срок их службы. Между тем, вследствие неравномерности характера коррозии, скорость процесса в отдельных точках достигает 0,4—0,5 мм год, что и определяет срок службы конструкции в целом. [c.83]

Вопрос о том, какое количество кислорода должно быть на поверхности металла для того, чтобы он перещел в пассивное состояние, до сих пор остается дискуссионным. Проблема пассивного состояния рассматривалась нами до сих пор, исходя из пленочной теории пассивности, связывающей переход металлов из активного состояния в пассивное с возникновением на поверхности металла окисных пленок, образующих отдельную фазу (толщина пленки на пассивных металлах достигает часто 50—100 А). Между тем имеется ряд наблюдений, указывающих на то, что можно сильно снизить скорость растворения металлов при адсорбции на поверхности металла такого количества кислорода или другого агента, которого явно недостаточно даже для образования одного атомного слоя. Впервые это было продемонстрировано Эршлером [22] при исследовании анодного растворения платины он показал, что скорость процесса убывает с увеличением количества кислорода на поверхности платины по экспоненциальному закону при заполнении 6% поверхности кислородом скорость растворения уменьшилась в 4 раза. В дальнейшем Кабанов и Лейкис [23] показали, что железо при анодной поляризации может быть переведено в пассивное состояние в 0,5 М МаОН, если через него пропустить 1-+1,5 мКл/см электричества. Этого количества электричества явно недостаточно для того, чтобы возник одноатомный слой кислорода или одно молекулярный слой -РегОз, который, как было выше указано, ответствен за пассивное состояние. [c.23]

На основании выполненных исследований установлено, что получить качественное покрытие на нержавеющей стали возможно, предварительно сформировав на поверхности металла окисную пленку, содержащую, в основном, оксид хрома, путем предвари-те.пьпой механической и термической обработки по специальному режиму. [c.88]

Из величин собственных потенциалов, приведенных в табл. И, видно, что потенциалы многих металлов (щелочных и щелочноземельных, магния, алюминия и др.) не могут быть определены экспериментально, так как на поверхности соответствующих электродов должно происходить восстановление водорода. Во многих случаях (Mg, Al, Сг) экспериментальные трудности увеличиваются за счет образования на поверхности металлов окисных пленок и слоев адсорбированного кислорода (гл. XIII, 3). Чем ближе потенциал к линии аЬ и чем медленнее происходит восстановление водорода на поверхности данного металла, тем меньше будет ошибка при измерении, обусловленная этим процессом. Так, очень малая скорость восстановления [c.329]

Важные для практики работы в России (до первой мировой войны) выполнили С. П. Власов (1820 г.) по разработке стойких красок, Б. С. Якоби (1856 г.) по электрохимической защите стали цинковым протектором, А. И. Онуфрович (1910 г.) по разработке наиболее устойчивого кровельного железа, Е. Куклин (1910 г.) но травлению металлов. Исследования акад. В. А. Кистяковского, начатые в 1890 г. и продолженные им после Великой Октябрьской социалистической революции, послужили основанием для созданной им фильмовой теории коррозии металлов. В процессах электрохимической коррозии и пассивности решающее значение приобретают свойства образующихся на поверхности металла окисных пленок (фильмов). В. А. Кистяковский открыл мото-химические и мото-электрические явления, в основе которых лежит изменение электрохимических потенциалов металлов при их движении в растворах электролитов. [c.10]

Представления о разрушении окисных пленок на металлах как о причине отрицательного дифференц-эффекта используются и рядом других исследователей [82, 86, 115, 116]. Однако в большинстве работ мало внимания уделяется вопросу о том, почему в результате разрушения пленки усиливается выделение водорода на металле. Кроме того, в литературе нет ответа на вопрос, является ли наличие на металле окисной пленки не только необходимым, но и достаточным условием для появления отрицательного диференц-эффекта. Так, Крёниг и Павлов [117] ныталить обнаружить эффект на железе, которое они для этого специально покрывали пассивирующей пленкой. Их опыт не привел к положительному результату. [c.26]

При отжиге той же стали в атмосфере технического азота на поверхности образцов образовалась тонкая, прочно сцепленная с металлом окисная пленка, состоящая в основном из магнетита Рез04. Прочности сцепления эмали с металлом, прошедшим отжиг при 750° С в атмосфере технического азота, и с металлом, отожженным при такой же температуре в атмосфере азотноводородной смеси, оказались одинаковыми. При температуре 1000° С более эффективен отжиг в атмосфере технического азота, прочность сцепления эмали с металлом заметно увеличивается. [c.8]

Окисные пленки обычно не дают хорошего сцепления. Подобные пленки часто находятся на покрываемых поверхностях, они не различимы невооруженным глазом. Получить покрытия с прочным сцеплением на таких металлах, как хром, алюминий, титан, сталь, имеющих ясно выраженную склонность к образованию окисных защитных пленок в условиях ат.мосферы, можно только после специальной предварительной обработки. Эти естественные окисные пленки частично удаляются путем травления или декапирования в разбавленных кислотах. Нанести покрытие на поверхность, имеющую тонкую, неплотную окисную пленку можно лишь при условии достаточно большой поверхности чис того металла. Окисные пленки представляют собой плохую ос нову для сцепления, так как они сплошь покрывают поверхность подложки. Хорошая прочность сцепления гальванических покрытий на шероховатой поверхности объясняется наличием большой металлической плоскости, на которой могут действовать межатомные силы. Протравленные поверхности также дают хорошую основу для сцепления. Механически полированные поверхности обычно загрязнены и часто покрыты окисными пленка- ми. Эти поверхности имеют плохое сцепление с покрытиями. Измерение прочности сцепления затруднительно, так как в результате получают лишь напряжение, необходимое для отделения покрытия от подслоя путем излома. Большинство предложенны.х методов испытаний дают лишь более или менее качественную оценку прочности сцепления, и получае.мые результаты могут давать удовлетворительные и сравниваемые результаты лишь в-в серийных испытаниях. [c.84]

Обычно железоуглеродистые сплавы приобретают жаростойкие свойства при добавке таких элементов, которые при высокой температуре способствуют образованию на поверхности сплава плотной, прочно прилегаютдей к металлам окисной пленки. К числу таких элементов относятся хром, кремний и алюминий. Никель обычно добавляют с целью расширения -области и улучшения механических свойств сплава. [c.126]

Существует предположение, что цри правильном ведении процесса полирования выравнивание поверхности происходит не за счет срезания стружки металла, а за счет заполнения оставщихся после шлифования неровностей размягченным за счет выделяемого при трении. тепла поверхностным слоем металла. Однако акад. Гре-бенщиков И. В. в результате исследования влияния различных факторов на изменение скорости полирования считает, что процесс полирования сводится к снятию зернами абразива лишь окисной пленки, всегда присутствующей до полирования на поверхности любого металла. Окисная пленка после ее удаления быстро возникает вновь, и в результате процессов периодического возникновения окисной пленки на металле и удаления ее при полировании устраняются все неровности на поверхности изделия, и поверхность приобретает зеркальный блеск. Очевидно, что в этом случае на скорость полирования значительное влияние оказывают природа металла изделия, состав абразивного материала и состав окружающей атмосферы. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология