Пассивирующий слой состав и структура

Химический состав и структура пассивирующих слоев 821 [c.821]

Трудности, с которыми приходится сталкиваться при попытке определить химический состав и структуру пассивирующих слоев, заключаются в том, что слои имеют ничтожную толщину и потому количество вещества слоя, имеющееся в распоряжении для анализа, крайне мало. Кроме того, требуется исследование пассивирующих слоев в высушенном или в отделенном от основного металла состоянии. При подобных анализах есть опасение, что исследуемое вещество по своей структуре и составу не идентично пассивирующему слою. [c.821]

В настоящее время в качестве антифрикционного слоя вкладышей коленчатого вала применяют свинцовую бронзу, сплав СОС-6-6 и др. Эти материалы имеют большую прочность, твердость и термоустойчивость, чем оловянистые баббиты. Недостатком их является большая склонность к коррозии, обусловленная высоким содержанием в них свинца. Состав и структура сплава в значительной степени определяют его подверженность коррозии [46, с. 198—204]. Свинцовистая бронза, в которую входит около 30% свинца, подвергается коррозии сильнее, чем другие сплавы, содержащие значительно большее количество свинца. Так, сплав СОС-6-6 (88% свинца) корродирует в несколько раз меньше, так как входящие в него олово и сурьма тормозят процессы коррозии. В свинцовистой бронзе свинец расположен в виде включений в медном каркасе. Медь, как известно, является катализатором окисления. Коррозия подшипниковых сплавов осуществляется под влиянием органических кислот, являющихся продуктом старения масла, и минеральных кислот, образующихся в результате процессов сгорания топлив. В то же время поверхности подшипников, изготовленных из цветных сплавов, являются катализаторами процессов окисления. В состав антикоррозионных присадок входят сера и фосфор, которые, взаимодействуя с металлами, образуют на поверхностях прочные фосфидные или сульфидные пленки, защищающие антифрикционный слой подшипников от агрессивных соединений. Одновременно пленка пассивирует поверхности сплавов цветных металлов. [c.72]

По существующим представлениям катодная пленка состоит из двух слоев особо тонкого прилегающего к металлу окисного слоя, близкого по своей природе к пассивирующему слою, и внешнего. сравнительно толстого слоя, состоящего из продуктов восстановления хроматов и активного аниона. Общая толщина катодной пленки может достигать 20—25 мкм. Ее состав и свойства, в частности pH, зависят от режима хромирования. По широко распространенному мнению от свойств пленки зависят структура и свойства покрытия. Этим определяется большое значение исследований природы катодной пленки, в частности выполненных М. А. Шлугером и его сотрудниками [42]. МехзЕШЗм восстановления на катоде шестивалентных ионов хрома до металлического имеет два объяснения. Сторонники первого считают, что при электратизе хромовой кислоты и.меет место ступенчатое восстановление по схеме Сг -<-Сг +->-...- -Сг -)-Сг. Сторонники второго объяснения полагают, что на катоде происходит непосредственное восстановление шестивалентных ионов хрома до металлического. Высказываются мнения о возможности протекания обоих процессов. [c.6]

Взаимодействие кислорода с чистой поверхностью металла протекает в три этапа I) адсорбция кислорода, 2) иуклеация, т. е. образование зародышей, 3) рост сплошной оксидной пленки. На первых стадиях адсорбции пленка состоит из атомов кислорода, так как свободная энергия адсорбции атомов кислорода превышает свободную энергию диссоциации его молекул. Методом дифракции медленных электронов удалось установить, что атомы некоторых металлов входят в состав адсорбционной пленки и образуют относительно стабильную двухмерную структуру из ионов кислорода (отрицательно заряженных) и металла (положительно заряженных). Как уже говорилось в отношении пассивирующей пленки (разд. 5.5), адсорбционная пленка, составляющая доли монослоя, термодинамически более стабильна, чем оксид металла. На никеле, например, она сохраняется вплоть до точки плавления никеля [1 ], тогда как N 0 разрушается вследствие растворения кислорода в металле . Дальнейшая выдержка при низком давлении кислорода ведет к адсорбции на металле молекул Оа, проникающих сквозь первичный адсорбционный слой. Так как второй слой кислорода связан менее прочно, чем первый, он адсорбируется не диссоциируя. Возникающая в результате структура более стабильна на переходных, чем на непереходных металлах [2]. Любые дополнительные слои адсорбированного кислорода связаны еще слабее, и наружные слои становятся подвижными при повышенных температурах, о чем свидетельствуют рентгенограммы, отвечающие аморфной структуре. Вероятно, ионы металла входят в многослойную адсорбционную пленку в нестехиометрических количествах и к тому же относительно подвижны. Например, обнаружено, что скорость поверхностной диффузии атомов серебра и меди выше в присутствии адсорбированного кислорода, чем в его отсутствие [3]. [c.189]

В процессе анодной поляризации титана, находящегося в активном состоянии, после достижения потенциала начала пассивацни, происходит образование слоя пассивирующего окисла, состоящего из Т150д — Т1йОц (состав окисла пе меняется до достижения потенциала полной пассивации титана). Это позволяет сделать вывод, что переход титана в полностью пассивное состояние с ростом потенциала связан с образованием окисной пленки на всей поверхности титана, причем состав и структура пленки остаются неизменными [10]. [c.120]

Изучение пассивационньа характеристик металлов и сплавов классическим методом потенциостатической потенциодинамической поляризации предусматривает проведение предварительной катодной обработки образцов с целью удаления поверхностных загрязнений я оксидных слоев. При этом считается, что состав и структура такой поверхности и объемных участков сплава идентичны, поэтому ее электрохимические характеристики определяют электрохимическое поведение системы в целом. Вместе с тем, результата рада работ показывают, что в аморфных сплавах (АС) имеют место значительные сегрегации легирующих элементов, в том числе и пассивирующих в поверхностных слоях глубиной до 20 нм. Очевидно, использование катодной обработки в условиях существования сегрегационных образований может исказить реальные электрохимические характеристики поверхности АС. [c.79]

Коррозионным, электрохимическим и физическим исследованиям сплавов Си — N1 посвящено много работ в связи с изучением природы пассивного состояния металлов [1] и границ химической стойкости твердых растворов [2, 3]. Установлено, что сплавы, содержащие более 60 ат. % меди, теряют свойственную никелю способность пассивироваться и в ряде коррозионных сред ведут себя подобно меди.. Область медноникелевых сплавов, в которых проявляется пассивность, приблизительно совпадает с областью существования свободных электронных вакансий в й-уровнях никеля, взаимодействие которыми, по мнению ряда авторов [1], обусловливает прочную хемосорбционную связь металла с кислородом и тем самым его пассивность. При полном заполнении ( -уровней никеля электронами меди (что происходит при содержании в сплаве более 60 ат. % меди) способность сплава к образованию ковалентных (электронных) связей с кислородом исчезает, металл вступает в ионную связь с кислородом, образуя фазовые окислы, не обладающие защитными свойствами. Скорчеллетти с сотрудниками [3] считают заполнение -уровней никеля не единственной и не главной причиной изменения химической стойкости меднопикелевых сплавов с изменением их состава. Большое значение придается свойствам коррозионной среды, под воздействием которой может изменяться структура и состав поверхностного слоя сплава, определяющего его коррозионное поведение. Этот слой в зависимости от агрессивности среды может в большей или меньшей степени обогащаться более стойким компонентом сплава, с образованием одной или нескольких коррозионных структур, что приводит к смещению границы химической стойкости сплавов. Это предположение подтвердилось при исследовании зависимости работы выхода электрона от состава сплавов до и после воздействия на них коррозионных сред (например, растворов аммиака различной концентрации). [c.114]

Удаление вертикальной ветви кривой от стационарного потенциала пепассивированного электрода наряду с другими выявленными закономерностями свидетельствует о том, что пассивирующая пленка на поверхности катода возникает лишь в процессе электролиза. В связи с этим можно полагать, что и в этих электролитах характер катодной поляризации палладия обусловлен соотношением скоростей пассивирования и обновления поверхности электрода. Пассивирование электрода повышает истинную плотность тока и поэтому приводит к возникновению значительной концентрационной поляризации. Резкое увеличение скорости процесса электроосаждения палладия при потенциалах, соответствующих вертикальной ветви кривой, очевидно, обусловлено совместным протеканием реакции выделения водорода, который способствует активированию поверхности электрода. Однако по мере повышения плотности тока и увеличения количества выделяющегося водорода в результате повышения pH в прикатодном слое вновь возникают условия для образования труднорастворимых соединений и торможения скорости катодного процесса. Вполне возможно, что состав и структура таких соединений, возникающих при потенциалах ветвей I и//поляризационной кривой, являются различными. [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология