Пассивация анодная титан

Одним из известнейших анодных материалов подобного рода является платинированный титан. О применении платиновых покрытий па так называемых вентильных металлах упоминалось еще в 1913 г. [18]. Титан представляет собой легкий металл (плотность 4,5 г см- ), способный к анодной пассивации. Пассивный слой при действующих напряжениях до 12 В практически может считаться электрически изд- [c.204]

Таким образом, результаты коррозионных испытаний согласуются с результатами электрохимических измерений. Благотворное влияние молибдена или хрома на повышение коррозионной стойкости сплавов титан—палладий объясняется тем, что оба эти элемента уменьшают ток анодного растворения титана вблизи его потенциала полной пассивации. В случае легирования хромом это достигается благодаря тому, что хром имеет более отрицательный потенциал полной пассивации, чем титан, а при легировании молибденом — главным образом за счет значительного снижения способности титана к анодному растворению. При дополнительном легировании сплавов титан—хром, титан—молибден палладием, обеспечивающим значительное смещение стационарного потенциала металла в положительную сторону, потенциал сплавов оказывается в области значений, где токи анодного растворения сплавов меньше, чем ток анодного растворения титана. [c.184]

Уменьшение тока / обычно наблюдается при легировании титана металлами Мо, 2г, Та, которые не склонны к анодному растворению при тех потенциалах, при которых может растворяться титаи. Уменьшение тока пассивации при преобладающ.ем анодном контроле, как правило, снижает скорость коррозии сплавов по сравнению с чистым титаном. Поэтому введение в титан таких металлов, как железо, нецелесообразно, так как ток пассивации железа в кислотах значительно выше, чем для титана. Как и железо, хром имеет больший ток пассивации, чем титан. В двойных сплавах с титаном железо и хром не улучшают, а наоборот, снижают стойкость титана. [c.146]

До сих пор рассматривалась скорость коррозии, лимитируемая катодными реакциями. Однако иногда коррозия может контролироваться и анодными реакциями. Обычно это наблюдается на металлах, способных пассивироваться, таких, как хром, алюминий, титан, цирконий, никель, тантал и др. Пассивностью металла называется состояние его повышенной коррозионной устойчивости, вызванное торможением анодного процесса. Согласно термодинамическим расчетам, пассивный металл может подвергаться коррозии, но практически не корродирует из-за того, что анодное растворение его протекает крайне медленно. Например, стандартные потенциалы алюминия (Еар+/а1 = = —1,66В), циркония (Е г +/2г= —1,54 В), титана (Ет =+/т1 = = —1,63В), хрома (Есг"+/сг = — 0,74 В) значительно отрицательнее потенциалов кислородного и водородного электродов, поэтому можно было бы ожидать, что они будут корродировать как с выделением водорода, так и с поглощением кислорода. Однако они отличаются высокой коррозионной стойкостью благодаря склонности к пассивации. Пассивность в основном вы- [c.233]

Легирование кадмиевого покрытия титаном позволяет значительно (более чем в 4 раза) повысить катодную поляризуемость процесса, при этом анодная поляризуемость остается на том же уровне. Пассивация кадмий-титанового покрытия в растворе бихромата калия в 2-2,5 раза увеличила торможение и анодного процесса. [c.93]

Действенность этого способа защиты подтверждена целым рядом исследований на коррозионностойких сталях [42—44], титане [45—47], свинце [48, 49] и тантале [50]. Эффект предотвращения коррозии при этом обеспечивается не только анодной защитой, но и дополнительно покрывающим действием осаждающихся благородных металлов. В результате этого плотность тока пассивации на активных участках уменьшается и тем самым улучшается пассивируемость [51]. [c.399]

В безводных спиртовых растворах, как и в ацетатных, титан не пассивируется. Для его пассивации в обоих типах растворов необходимо присутствие воды или других соединений, содержащих кислород с достаточно отрицательным эффективным зарядом. Например, ацетон замедляет скорость коррозии титана в метаноловых растворах хлороводорода, хотя и менее эффективно, чем вода [86]. Механизм коррозии во всех исследованных растворах электрохимический. Для H l-спиртовых растворов наблюдается закономерное уменьшение скорости коррозии с увеличением молекулярной массы спирта [1079]. Ионы и молекулы галоидов служат активаторами коррозии титана, непосредственно участвуя в процессе. Так, при коррозии титана в растворах брома в метаноле катодным процессом является ионизация брома, анодным — растворение титана [495]. Вода необходима для пассивации титана только в анодном процессе, способность титана к катодной пассивации не зависит от наличия воды [495, 603, 86]. Титан —металл с механической пассивностью, в водных растворах он само-пассивируется. Это его свойство сохраняется и в водно-спиртовых [c.115]

Анодные поляризационные кривые титана (0,9 В/ч) в соляной кислоте подобны известным [42, 43]. Критический потенциал пассивации титана при 20 °С фкр = —0,25 В, а потенциал полной пассивации с повышением концентрации соляной кислоты сдвигается в положительном направлении. Критическая плотность тока пассивации увеличивается при этом от 0,4 до 20 A/м . При потенциале от 0,5 до 1,0 В титан пассивен плотность тока равна 0,5 10-2 в 10%-ной ПС и 2,5 10- A/м в 30%-ной. Стационарный потенциал графита мало зависит от концентрации соляной кислоты и времени предварительной обработки образцов он составляет 0,64 0,05 В, что достаточно для анодной защиты титана. [c.134]

Облегчение самопроизвольной пассивации легированного титана достигается за счет существенного облегчения катодной реакции выделения водорода на сплавах по сравнению с титаном, а в некоторых случаях и за счет затруднения анодного растворения титана. [c.30]

Если у металла или сплава потенциал пассивации более отрицательный, чем потенциал катодного процесса водородной деполяризации на сплаве с катодной добавкой, то вполне возможна пассивация сплава за счет водородной деполяризации. На рис. 62 приведены катодные и анодные потенциостатические кривые для титана и сплава + 1% Р1 в 40%-ной Н23 04 нри 25 и 50° С [134]. Из этих кривых видно, что перенапряжение водорода при введении в титан 1 % Р1 снижается на 350—400 мв. Вследствие этого стационарный потенциал сплава титана с платиной смещается в положительную сторону, в область пассивных значений, где процесс анодного растворения титана сильно заторможен. Это обеспечивает высокую коррозионную стойкость сплава титана с платиной. [c.90]

Характерной особенностью титана является возможность пассивации его в растворах, содержащих ионы С1 , в частности, в соляной кислоте. Так как титан легко пассивируется, применение анодной поляризации является эффективным средством защиты этого металла от коррозии. [c.128]

В большинстве современных исследований принимается, что пассивирующий окисел является непосредственным продуктом обычной анодной электрохимической реакции, протекающей с участием атомов металла и молекул воды. Однако вычисленные нормальные потенциалы реакций образования на титане всех известных его окислов, в том числе ТЮз, значительно отрицательнее наблюдаемого потенциала пассивации титана в 2 н. НаЗО . Вероятно, причину такого [c.18]

Для анодной пассивации хрома, как уже отмечалось при обсуждении результатов, представленных на фиг. 4, требуется значительно больший анодный ток, чем для титана. Поэтому легирование титана хромом приводит к увеличению анодного тока, необходимого для начала пассивации сплава, т. е. способность сплава к анодному растворению увеличивается. В соответствии с этим сплав Т 1 — 15% Сг менее стоек, чем нелегированный титан. Ранее указывалось, что молибден не растворяется при тех потенциалах, при [c.182]

Тройные сплавы титан—палладий—молибден, а также титан—палладий—хром обладают большей устойчивостью, чем двойной сплав титан—палладий, что связано с уменьшением тока анодного растворения титана вблизи потенциала полной пассивации при легировании его молибденом или хромом. [c.185]

При наличии всех качественно общих свойств для пассивирующихся материалов титан существенно отличается от них. Плотность анодного тока, при которой происходит пассивация титана, почти на два порядка меньше, чем у коррозионностойких сталей, хрома и никеля в аналогичных условиях. Значения потенциалов начала и полной пассивации у титана более отрицательны, а начала перепассивации и пробоя пленки положительнее. [c.188]

Описанные опыты с титановым электродом повторили также в атмосфере аргона, и было установлено, что нет заметного отличия в ходе анодных потенциостатических кривых в условиях обновления поверхности по сравнению с кривыми, полученными в воздушной атмосфере. Это еще раз подтверждает, что титан может пассивироваться за счет кислорода (или ОН ) воды и в отсутствие молекулярного кислорода в растворе, как это впервые было показано в работе [16]. Аналогичное явление пассивации при непрерывном обновлении поверхности Т1-электрода было установлено и в растворе ш На. [c.70]

При исследовании электрохимического поведения сплавов титан—никель установлено, что при анодной поляризации в растворе серной кислоты до 94%-ной концентрации они, как и титан, пассивируются из активного состояния (рис. 2—4) и что при увеличении концентрации кислоты до 75% плотность тока пассивации [c.111]

На рис. 2.11 приведены анодные потенциодинамические кривые титана при различных температурах. Потенциалы Епп и Епп с изменением температуры практически не меняются и равны соответственно — 0,21 и 0,14 В. Критические токи пассивации и токи в пассивном состоянии с ростом температуры увеличиваются. При этом на кривых в пассивном состоянии исчезает область независимости плотности тока от потенциала. Постоянство скорости растворения титана в интервале 0< < <8 В при комнатной температуре в 2 н. Н2 04 экспериментально показано в работе [97]. На рис. 2.12 приведена потенцио-статическая кривая титана, начиная с потенциала полной пассивации. Стационарная плотность тока для титана с изменением потенциала от 0,14 до 1,4 В уменьшается почти на два порядка, и лишь начиная от потенциала 1,4 В наблюдается независимость плотности тока от потенциала. Такое поведение титана естественно связать с изменением свойств анодных пленок, формирующихся на титане при различных потенциалах. [c.40]

Стандартный электродный потенциал титана составляет 1,21 в. Коррозия и анодное растворение титана даже в растворах серной и соляной кислот протекают лишь при —0,45 в и более положительных значениях потенциала. Это свидетельствует об очень большом торможении процесса растворения титана. Потенциостатические кривые анодного растворения титана и титана с гидридным слоем представлены на рис. 3. Из сравнения кривых 1 и 2 видно, что гидридный слой, полученный в течение 1 ч катодной поляризации, резко тормозит процесс анодного растворения титана предельный ток пассивации уменьшается почти в 2 раза, что согласуется с данными работы [4]. Увеличение продолжительности предварительной катодной поляризации от 1 до 18 ч (кривая 3) приводит к увеличению максимального анодного тока. Это объясняется разрыхлением поверхности под влиянием наводороживания, увеличением истинной поверхности, о котором говорилось уже выше. При равной истинной поверхности анодный ток на титане с гидридным слоем будет соответственно меньше (рис. 3, кривая 2). [c.20]

Анодные кривые для титана и хрома одинаковы. На кривой можно отметить следующие характерные точки — стационарный потенциал, внешний ток равен нулю, V — потенциал начала пассивации соответствует максимальному току анодного растворения металла. При потенциалах более положительных, чем потенциаоЧ начала пассивации, скорость анодного растворения металла уменьшается —потенциал полной пассивации, при котором устанавливается минимальный анодный ток. При потенциалах, более положительных, чем потенциал полной пассивации, металл находится в пассивном состоянии, поддерживаемом внешней анодной поляризацией. Различие в анодном поведении титана и хрома состоит в следующем при высоких положительных потенциалах пассивное состояние титана не нарушается, в то время как у хрома наступает состояние перепассивации [10—12], в котором он начинает растворяться в виде шестивалентных ионов. Анодный ток, соответствующий началу пассивации, для хрома значительно больший, чем для титана. Потенциал полной пассивации у хрома более отрицательный, чем у титана. Перенапряжение водорода на хроме несколько более низкое, чем на титане. Стационарный потенциал молибдена в 40%-ной H SO равен +0,3 в, т. е. значительно более положителен, чем потенциал полной пассивации титана в этой среде. Поэтому в области потенциалов, где титан активно анодно растворяется на молибдене, протекают катодные процессы. Анодное растворение молибдена наблюдается только при значительном смещении его потенциалов в положительную сторону. Сопоставлением весовых потерь и количества пропущенного электричества установлено как в наших опытах, так и в работе [13], что растворение молибдена происходит в виде шестивалентных ионов. Молибден является коррозионностойким металлом в серной кислоте. Поэтому растворение молибдена в виде ионов высшей валентности при анодной поляризации можно трактовать как состояние перепассивации. Перенапряжение водорода на молибдене значительно более низкое, чем на титане. Палладий в серной кислоте анодно не растворяется. Рост анодного тока при высоких положительных потенциалах соответствует реакции выделения кислорода. Перенапряжение водорода на палладии значительно ниже, чем на титане. [c.179]

Проведенные опыты дают основание считать, что как титан, так и титан с гидридным слоем в области активного анодного растворения окислены, причем степень окисления возрастает при смещении потенциала в положительном направлении. Вблизи потенциала пассивации на внешней поверхности образца начинает формироваться малорастворимый окисел, по-видимому, ТЮа. [c.22]

Ряд металлов железо, хром, никель, титан, алюминий, цирконий и другие в концентрированных растворах окислителей разрушаются значительно меньше, чем в более слабых растворах. Это явление получило название пассивации. Металл в данном случае называют пассивным. Таким образом, пассивность — это такое состояние поверхности металла, когда снижение скорости коррозии происходит в результате образования на поверхности фазовых или адсорбционных слоев, тормозящих анодный процесс. [c.43]

Анодная пассивация позволяет использовать титаи и в качестве материала для подвесок в ваннах анодирования алюминия [43], так как образующаяся на титане защитная анодная пленка, пропускающая электронный ток в месте контакта двух металлов, практически полностью подавляет ток ионов. Этот вопрос будет более подробно обсужден в разделе, посвященном специальным приложениям. [c.194]

Дрейли и Разер 2, 8] объясняют наблюдаемые факты тем, что выделяющийся на поверхности раздела металл—оксид газообразный водород разрушает защитную оксидную пленку. Если алюминий контактирует с более электроотрицательным металлом либо легирован никелем или железом, то можно предполагать, что ионы Н+ разряжаются на катодных участках, а не на алюминии, и оксидная пленка остается неповрежденной. Однако полезное действие катодных участков можно также объяснить [91 анодной пассивацией или катодной защитой алюминия. Это влияние сходно с действием легирующих добавок платины и палладия (или контакта с ними) на нержавеющую сталь аналогичным образом эти металлы пассивируют также титан в кислотах (см. разд. 5.4). [c.344]

Коррозионная стойкость металлических анодов при анодно поляризации объясняется образованием адсорбционных или фазовыз окисных слоев на поверхности анода, приводящих к его пассивации. Такого рода аноды следует рассматривать как составные аноды, у которых основанием электрода является не титан, а неблагородны металл с активным покрытием из его окислов, образующихся в процессе анодной поляризации электрода. [c.222]

А П. Зорченко и И. П. Аяощепко [23] предложили для анодной защиты титана в серной кислоте протекторы из сурьмы и висмута. При соотношении площадей 5к/5а, равном 3,3 (для сурьмы) и 5,8 (для висмута), оба металла вызывают пассивацию титана в 5 н. серной кислоте при 40 °С. Жиманский [24] установил, что пассивация углеродистой стали в водных растворах аммиака обусловлена контактированием стали с техническим титаном при соотношении их поверхностей до 100 1. Защитное действие такого контактирования испытано в течение двух лет на емкости 76 м . [c.122]

Как видно, все сплавы титана, содержащие платину от 0,29 до 0,54%, пассивируются с самого начала испытаний. Сплавы с меньшей концентрацией платины (от 0,03 до 0,064%) пассивируются также достаточно быстро. При еще меньшей концентрации платины (0,01—0,019 %) сплавы остаются активными в течение некоторого периода времени (4—12час.). Во время активного растворения поверхностная концентрация платины увеличивается вследствие коррозии основного металла до тех пор, пока соотношение анодных и катодных участков не станет благоприятным для пассивации титана. После этого даже такое минимальное содержание платины в титане вызывает переходе пассивное состояние. О повышении поверхностной концентрации катодной добавки в процессе коррозии свидетельствуют поляризационные кривые титана [135] и хрома [144], легированных платиной, снятые в разных условиях. Анодная кривая [c.88]

КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИА л Ы — материалы, отличающиеся повышенной коррозионной стойкостью. Различают К. ы. конструкционные (металлические, неметаллические, композиционные), используемые для изготовления конструкций, и защитные, предохраняющие металлические сооружения от коррозии. Материалы, обладающие повышенной хим. стойкостью к активным газовым средам при повышенных т-рах, обычно выделяют в разряд жаростойких материалов (см. также Коррозия металлов. Коррозия бетона, Защитные покрытия). К м е т а л л и ч е с к и м К. м. относятся стали, чугуны, сплавы на основе никеля, меди (бронзы, латуни), алюминия, титана, циркония, тантала, ниобия и др. Их стойкость против электрохимической коррозии в принципе можно повышать увеличением термодинамической стабильности или торможением катодного и анодного нроцессов. На практике повышения коррозионной стойкости технических сплавов обычно добиваются легированием, тормозящим анодный процесс, т. е. улучшающим пассивационные характеристики (см. Пассивирование), обусловливая возможность самопассивиро-вания сплава в условиях эксплуатации. Наиболее легко пассивируются хром и титан. Повышенная способность хрома к пассивации нри его введении в менее пассивирующиеся металлы, напр, железо, может передаваться сплаву. На этом принципе основано получение нержавеющих сталей. Чем больше введено хрома, тем выше коррозионная стойкость [c.625]

Карбид титана Т1С при анодной поляризации вблизи 1,05 В растворяется с образованием ТЮ . При повыщении потенциала до 1,8 В происходит пассивация, обусловленная образованием диоксида. При более высоких потенциалах начинается растворение карбида с образованием ионов Исследования [62] показали, что на запасснвированном титане возможно кратковременное выделение хлора с хорошим выходом. Однако за 12—14 ч потенциал возрастает до 3,0 В и выше, а поверхность анода покрывается пленкой диоксида. В кислых растворах пассивация карбида титана не наступает даже при плотности тока 500 А/м . Авторы [62] считают, что создание технически годного анода с активным слоем на основе карбида Т1С невозможно. К аналогичным выводам пришли авторы [63], изучавшие карбид бора и установившие, что при потенциалах выше 0,713 В начинается его необратимое окисление. [c.37]

На рис. 3 представлено влияние непрерывного обновления поверхности на анодную поляризацию титана в растворе N На504 при наличии воздуха над электролитом. Из приведенных данных видно, что стационарный потенциал титана при непрерывной зачистке его поверхности смещается в отрицательную сторону почти на целый вольт и устанавливается при значении около — 0,7 в. При анодной поляризации для всех исследуемых скоростей обновления (т = 500, 1000, 2000 об мин) были получены характерные для явления пассивации потенциостатические кривые. Оказалось, что титан даже при зачистке поверхности при всех примененный скоростях обновления переходит в пассивное состояние. Очевидно, пассивное состояние на зачищаемом титане может возникнуть только в том случае, если скорость образования защитного слоя хемосорбированного кислорода будет превышать скорость обновления поверхности. Мы полагаем, что в условиях непрерывной зачистки поверхности причиной перехода титана в пассивное состояние является образование хемосорбированного слоя кислорода, который, однако, при смещении потенциала положительнее пп может утолщаться. [c.68]

Ряд металлов — железо, хром, никель, титан, алюминий, цирконий и другие в концентрирЪванных растворах окислителей разрушаются значительно меньше, чем в более слабых растворах — происходит пассивация металлов. Металл в данном случае называют пассивным. Таким образом, пассивное состояние характеризуется относительно высокой коррозионной стойкостью, вызванной торможением анодной реакции ионизации металла в определенной области потенциала (см. рис. 6, участок 3). Снижение скорости коррозии происходит в результате образования на поверхности металла фазовых или адсорбционных слоев, тормозящих анодный процесс, оно начинается при потенциалах области активно-пассивного состояния (участок 2). [c.22]

Сплавы титан—никель при анодной поляризации в растворах серной кислоты пассивируются из активного состояния, причем с увеличением концентрации кислоты плотность тока пассивации во.ярастает. [c.118]

В работе [116] было показано, что в 40%-ной H2SO4 при 25 °С титанил-ионы не оказывают существенного влияния на потенциал и ток пассивации титана. Было высказано предположение, что более легкая пассивация титана в присутствии в растворе титанил-ионов объясняется основным действием их не на анодный, а на катодный процесс. Такой же точки зрения придерживались и в работе [117]. Эти авторы полагали, что в активной области потенциалов происходит восстановление Ti (IV)- до Ti (III)-ионов, которые диффундируют вглубь раствора и окисляются растворенным кислородом опять до Ti(IV)-ионов. Со временем происходит повышение концентрации Ti(IV)-ионов, ток восстановления которых становится выше критического тока пассивации титана. В итоге титан пассивируется, чего не могло произойти в отсутствии Ti (IV)-ионов, так как одного растворенного кислорода из-за его ограниченной растворимости недостаточно для обеспечения требуемой плотности катодного тока. [c.47]

В 4 и. растворе H2SO4 в диметилформамиде и в этом же растворе с добавкой 0,5% воды титан не пассивируется при анодной поляризации. Пассивация возможна лишь после увеличения содержания воды до 1% [152]. [c.61]

Интересной иллюстрацией того, какое влияние могут иногда оказывать даже очень малые легирующие добавки на анодное поведение металлов, служат анодные кривые сплавов монель 400 (Ni—30 Си) и его дисперсионно твердеющей модификации Монель К500, содержащей также 3% AI и 0,5% Ti (см. рис. 2.29). Присутствие легирующих элементов во втором случае приводит к появлению четко определенной пассивной области, тогда как первый сплав проявляет в кислых растворах лишь слабую тенденцию к пассивации. Кроме того, наблюдается заметное различие в пассивируемости дисперсионно твердеющего сплава в состоянии обработки на твердый раствор (когда алюминий и титан находятся в основном в твердом растворе) и в состаренном состоянии (когда сплав упрочняется включениями NisAl и NiaTi). Выпадение включений не только обедняет твердый раствор алюминием и титаном, но и повышает эффективную концентрацию меди в матрице. Понижение пассивируемости состаренного материала может быть связано с обоими эффектами. [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология