Металлы, вязкость диффузия

Муса и от 9 до 11 ккал/моль для остальных грунтов) значительно превосходят значения энергии активации вязкости воды (от 3 до 6 ккал/моль) и подвижности водородных ионов (от 1 до 3 ккал/г-ион), что указывает на существенное различие процессов диффузии в жидкой фазе грунтов и почв и в растворах электролитов. gs Возможны и отступления от экспоненциальной зависимости скорости грунтовой и почвенной коррозии металлов от температуры, связанные с более быстрым высыханием или с меньшей аэрацией грунта или почвы при повышении температуры. [c.389]

В заключение следует отметить, что изменение температуры окружающей среды и температуры продукта перекачки, как показывают полученные результаты, влияет на структуру и свойства металла труб СГС. В частности, снижение температуры до -40°С уменьшает ударную вязкость в два раза. Повыщенная температура ( 400 С) увеличивает диффузию примесных атомов и ускоряет деформационное старение трубных сталей. При этой температуре в сталях происходит перегруппировка дислокации, уменьшение плотности дислокации и микродефектов, часть вакансий уходит на границы зерен, а часть вакансий и междоузельных атомов поглощается дислокациями. [c.139]

Эта формула применялась, в частности, для оценки величины коэффициента диффузии в шлаках. Из нее непосредственно следует, что диффузия в шлаках проходит значительно медленнее, так как вязкость шлаков значительно больше вязкости металлов. Поэтому в металлургических агрегатах скорость процессов обычно определяется диффузией в шлаке. [c.265]

Из металлов второй группы примесей содержание значительных количеств (порядка десятков г/л) натрия, магния и калия способствует увеличению вязкости растворов и снижает их электропроводность, что приводит к возрастанию напряжения на ванне. Кроме того, эти примеси могут вызвать снижение выхода по току за счет накопления их в прикатодном слое, что приводит к затруднению диффузии к катоду ионов цинка и снижению числа переноса Zn , и влечет за собой возрастание концентрационной поляризации. При малых содержаниях эти металлы безвредны. [c.59]

Высокая температура металла, так как эта реакция эндотермическая. Кроме того, высокая температура нужна для уменьшения вязкости металла и шлака, что повышает скорость диффузии сернистого железа в шлак, где о о связывается известью. [c.44]

В отношении снижения ударной вязкости под воздействием внедренного в сталь водорода имеются противоречивые сведения в связи с тем, что указанное воздействие рассматривалось при различных концентрациях водорода и, следовательно, при различном его состоянии в металле. Можно предположить, что водород, находящийся в стали в протонном состоянии в небольших концентрациях, не может повлиять на ударную вязкость стали в связи с кратковременностью нагружения и недостатком времени для диффузии водорода в зону развивающейся трещины. При больших концентрациях водорода, когда последний находится в коллекторах в молекулярной форме под высоким давлением, он будет существенно снижать ударную вязкость и работу деформации при ударном разрушении, причем это снижение будет усиливаться по мере увеличения концентрации водорода (и увеличения его давления в коллекторах). [c.98]

В сталеплавильных печах отмечены и другие, совершенно противоположные явления, связанные с передачей тепла и диффузией примесей через слой шлака при барботаже. Резкое уменьшение передачи тепла через слой шлака отмечалось при так называемом вспенивании шлака. При этом шлак служит массивным телом как при передаче тепла ванне, так и при массообмене (например, передача кислорода из атмосферы печи через слой шлака к металлу). Пенистый шлак характеризуется большим газо содержанием = VJV (где К — обьем пузырей в слое, м — обьем всего слоя), при этом происходит вспучивание общего объема шлака, ванна как бы покрывается шубой . Известно, что чем больше поверхностное натяжение на границе жидкость-шлак, тем больше вероятность образования пены. Из сталеплавильных шлаков к пенообр ованию склонны кремнеземистые железистые шлаки, а также не-проваренные неоднородные высокоосновные шлаки. Первые характеризуются низким поверхностным натяжением, вторые — высокой вязкостью, обусловливающей малую скорость прохождения через шлак пузырьков газа. [c.427]

Толщина прикатодного слоя не поддается точному определению. Некоторые исследователи указывают толщину его порядка 0,02—0,03 мм. Впрочем, понятие о толщине обедненного слоя условно, так как граница его, конечно, размыта. С повышением плотности тока толщина катодной пленки возрастает. Все, что способствует диффузии электролита и выравниванию концентрации, приводит к разрушению прикатодного слоя и уменьшению его толщины. Так влияет повышение температуры, понижение вязкости раствора, энергичное перемешивание жидкости. Очень сильно влияет исходная концентрация раствора. Если концентрация ионов в массе раствора высока, то диффузия протекает с большой скоростью и толщина катодной пленки получается незначительная. Обеднение прикатодного слоя ионами металла приводит к возникновению добавочной концентрационной поляризации, выражаемой уравнением Нернста [c.520]

Коэффициент диффузии. Из уравнения Ильковича следует, что сила диффузионного тока любого деполяризатора пропорциональна корню квадратному из величины его коэффициента диффузии О. Эта величина служит мерой скорости, с которой деполяризатор мигрирует при градиенте концентрации, равном единице. Она зависит от таких факторов, как размер иона или молекулы, заряд иона, вязкость и состав растворителя. Коэффициент диффузии простого гидратированного иона металла часто отличается от коэффициента диффузии его комплексных соединений, и в результате [c.64]

Изучение расплавленных электролитов производилось с помощью самых различных методов. К ним относятся определение теплоты и энтропии плавления, измерение дифракции рентгеновских лучей, снятие спектров комбинационного рассеяния и УФ-спектров, измерение молярного объема, электропроводности, вязкости, давления пара, криоскопических констант, сжимаемости, показателя преломления, диффузии, чисел переноса, э. д с. ячеек, поверхностного натяжения, теплоемкости и исследование равновесий соль — металл. Эти методы в той или иной мере способствуют выяснению структуры расплавов. [c.180]

Расплавленные электролиты состоят из ионов и ионно-ассоциированных групп типа ионных пар. Кроме того, смеси расплавленных электролитов могут содержать комплексные ионы. Структура расплавленных электролитов характеризуется наличием ближнего, а не дальнего порядка, присущего решетке твердого тела. Около 20% мест в решетке расплава вакантны, как это, например, имеет место в галогенидах щелочных металлов. Кроме этих дырок или вакансий, существует небольшой (около 2%) свободный объем, обеспечивающий для каждого иона возможность колебаний. Миграция происходит путем перехода ионов в вакантные места. Свойства, определяемые переносом, такие, как электропроводность, число переноса, диффузия и вязкость, зависят, с одной стороны, от объема, поляризуемости и электрического заряда мигрирующего иона, а с другой — от свободного объема и дырочной структуры расплава. [c.237]

Уравнение (1Х-27) позволяет оценивать коэффициент диффузии вещества в жидкости. В частности, оно позволяет заключить, что коэффициенты диффузии различных веществ в жидких металлах существенно больше, чем в жидких шлаках. Это обусловлено тем, что вязкость шлаков приблизительно в 10—100 раз больше вязкости металлов. Отсюда следует важный вывод о том, что скорости процессов диффузионного переноса примесей из металла в шлак в большинстве случаев определяются скоростью их переноса в шлаке. [c.156]

Для частиц, радиус которых (г) намного больше радиуса молекул среды, подвижность определяется формулой Стокса 7=1/(6яг)г) и, слгдовательно, 0 = = йТ/(6пг]г). Эта формула делает понятным, почему значения коэффициентов диффузии в жидких металлургических шлаках намного меньше, чем в расплавленных металлах. Вязкость шлаков т), как правило, намного выше вязкости металлов. Это приводит к тому, что в тех случаях, когда скорость переноса определяет скорость какого-либо процесса распределени элемента между шлаком и металлом, оказывается, что самым медленным звеном является диффузия в шлаке. [c.190]

Как видно из рис. 1Х.З, при определении с и Ес можно пользоваться поляризационными кривыми, характеризующими эффективные скорости растворения металла и выделения водорода. При коррозии с кислородной деполяризацией необходимо, кроме того, учесть поляризационную кривую ионизации кислорода. Так как растворимость кислорода в растворах электролитов не превышает 2,5-10 молЕз/л, то на этой поляризационной кривой наблюдается площадка предельного тока диффузии. На рис. IX.3 предельному току по кислороду отвечает вертикальный участок на кривой зависимости 3 от — Е. При саморастворении металла / при определении с практически можно учитывать только скорости растворения металла и выделения водорода. Саморастворение металла II происходит как за счет выделения водорода, так и за счет восстановления кислорода. Для металла III скорость саморастворения определяется скоростью диффузии кислорода к его поверхности, а потому зависит от условий размешивания, вязкости раствора других факторов. Если же металл обладает еще более низкими скоростями анодного растворения, чем металл III, то его скорость саморастворения также определяется скоростью восстановления кислорода, но уже не диффузионной стадией, а стадией разряда — ионизации. Из рис. IX.3 видно, что в присутствии кислорода возможна коррозия таких металлов, для которых выполняется неравенство о, р>ме р> н р. [c.255]

На неравномерный рост кристаллов в предельных условиях влияет еще один фактор—повышение вязкости растворов. Образующиеся в прикатодных слоях вследствие защелачи,вания католита плохо растворимые гидроокиси и основные соли металлов, скапливаясь вблизи граней кристаллов, сильно затрудняют диффузию питательного вещества к отдельным участкам кристаллической решетки и тем самым вызывают прекращение роста участков, находящихся в более угнетенных условиях. [c.382]

При решении задач, связанных с массопередачей, сначала выбирают безразмерные комплексы и определяют их число. Согласно известной я-теореме оно равно числу рассматриваемых величин минус число использованных элементарных размерностей — L, Т, М. Смысл теоремы выявится из приводимого ниже рассмотрения задачи обтекания твердого тела газом или жидкостью. Подобные задачи возникают при анализе таких процессов, как восстановление руд, выщелачивание, взаимодействие двух жидкостей (металл и шлак) или жидкости и газа (продувка конверторов, вакуумирование). Скорости процессов, зависящих от массопередачи, выражают при помощи коэффициента р. Естественно считать, что р зависит от скорости потока а, размера обтекаемого тела d, коэффициента диффузии реагента D и таких свойств газа или жидкости, как вязкость т] и плотность р, т. е. число рассматриваемых величин равно шести. Взаимное влияние параметров выражается уравнениями, в которых неизвестные численные значения являются показателями степеней параметров. Таким образом, произведения параметров в соответствующих степенях и составляют безразмерные комплексы, характеризующие массопередачу при данных условиях. Напомним размерности рассматриваемых величин Р—l/T", а—LIT, d—L, D—L IT, r —MILT, p—MJL . Теперь покажем, что в нашем случае число безразмерных комплексов в соответствии с я-теоремой действительно равно трем (6—3 = 3). С этой целью введем безразмерный комплекс К с шестью неизвестными х, у, z, т, п и t [c.257]

Установлено, что процесс коррозии железа в расплавленных карбонатах лития и калия протекает в диффузионном режиме в несколько стадий. При этом на поверхности металла накапливаются оксидные и солевые пленки, образующиеся из продуктов коррозии. Обнаружено, что скорость коррозии уменьшается со временем за счет образования на поверхности металла оксидов и малорастворимых в расплавленном карбонате ферритов. С увеличением температуры скорость коррозии возрастает. При увеличении продолжительности эксперимента скорость коррозии стремится к постоянному значению. Энергия активации коррозионного процесса равна 3.168ккал/моль. Коррозия железа в расплаве карбонатов определяется растворимостью оксидных и солевых пленок, покрывающих поверхность металла, сцеплением их с основой и скоростью диффузии через пленку окислителей и ионов металла. Толщина пленок, составляющая Юмкм, растет с увеличением температуры и временем выдержки в расплаве. Отмечено уменьшение стационарного потенциала железа с ростом температуры в связи с понижением вязкости расплава. Введение карбоната кальция в расплав способствует понижению стационарного потенциала вследствие образования малорастворимого феррита кальция. При увеличении темпера- [c.25]

Сущность процесса заключается в растворении металла с поверхности кислотой. Интенсивность процесса ограничена скоростью диффузии растворимых солей с поверхности и поступлением новых порций кислоты. Обычно это вызывается за счет повышения вязкости полирующего раствора и образования сложных молекул. При низкой скорости диффузии наблюдается замедленное поступление кислоты внутрь глубоких выемок на поверхности изделия и быстрое на неглубоких. Следовательно, большее количество металла снимается с выступов изделия и достигается определенная степень микровыравнивания. [c.63]

Особое место в реставрации предметов из железа занимает удаление отдельных очагов коррозии. С этой целью участки корродированного металла обрабатьшают пастой из порошка цинка и 15 %-го раствора едкого натра, загущенными очищающими растворами, например, составом из ПВС с трилоном Б и глицерином в качестве антиадгезива. Количество трилона Б можно варьировать, изменяя очищающую способность состава. Так как составы на основе ПВС (или дисперсии ИВА) имеют значительную вязкость, они не растекаются по поверхности, и трилон Б быстро расходуется в зоне контакта диффузия из вязкой массы замедлена, поэтому обеспечивается снятие достаточно тонких слоев продуктов коррозии. В составы на основе дисперсии ПВА вводят ортофосфорную кислоту и таннин, что позволяет одновременно с расчисткой консервировать поверхность металла. [c.157]

Термообработка оицентрата приводит к снижению доли фракции лигносульфоната с низким молекулярным весом, что реако меняет его свойства. При замещении кальциевого катиона в лигносульфонатах на одновалентные удается получить растворы, обладающие большой текучестью. При этом явно изменяется структура элементарных частиц. Это можно заметить по изменению структурной вязкости коллоидных растворов и по повышению, по сравнен ию с обычным кальциевым концентратом, скорости диффузии. Напротив, при введении в раствор концентрата соединений, содержащих многовалентные металлы, текучесть растворов снижается и резче проявляется внутренняя структура коллоидных частиц. [c.472]

Для повышения хладостойкости сварных соединений используют такие условия сварки и.состав присадочного метапла, которые обеспечивают, во-первых, более высокую вязкость металла и, во-вторых, предотвращают появление разного рода трещин, в частности холодных (закалочных) при сварке низколегированных сталей. В случае сварки при низких температурах (ниже минус 40 °С) наблюдаются следующие особенности изменяются условия горения дуги, увеличивается теплоотдача от изделия в воздух, в десятки раз уменьшается диффузия [c.416]

Вязкость смеси СаСОз с низкомодульным жидким стеклом быстро растет во времени, в то время как такая же смесь с высокомодульным жидким стеклом может оставаться без видимых изменений длительное время. При модуле 2 натриевое жидкое стекло с СаСОз схватывается при 30 °С за 6 ч и при 40 °С менее чем за 2 ч при модуле 3,3 смесь начинает схватываться при этих же температурах соответственно за 100 и за 20 ч. Такая же смесь с модулем 4 в течение длительного времени обнаруживает только признаки взаимодействия. Кальциты гораздо менее реакционноспособны по сравнению с арагонитами. Свежеосажденный мел наиболее реакционноспособен в жидкостекольных системах. При взаимодействии щелочных силикатных растворов с различными кальцийсодержащими материалами переход Са + в раствор может предшествовать образованию силикатов кальция. В других случаях осаждение кремнезема на кальциевых поверхностях твердой фазы является первой стадией, и тогда взаимодействие реагентов в течение длительного времени ограничивается узкой зоной контакта фаз и диффузия ионов кальция оказывается лимитирующей стадией. Обновление поверхности механическими способами в таких случаях становится мощным кинетическим фактором. Некоторые сформировавшиеся в геологические эпохи кальций- или магнийсодержащие минералы столь прочно удерживают эти ионы в своей структуре, что практически инертны, и только поверхности минералов имеют сродство к кремнезему. Если при взаимодействии жидких стекол с растворимыми солями щелочноземельных металлов обнаружение й идентификация продуктов реакции является сложной и неоднозначно решаемой задачей, то в гетерогенных процессах эта проблема усугубляется. [c.61]

Влияние концентрации водорода на работу разрушения А определялось для нескольких марок стали в различном структурном состоянии. На фиг. 41 показаны кривые этой зависимости для сталей 1020, 25ХНМА иШХ15, построенные по данным эксперимента [33]. Как и ударная вязкость, работа разрушения снижается по мере наводороживания и достигает минимального стабильного значения при концентрации водорода 10—16 слг /ЮО г. Термическая обработка стали (закалка и низкий отпуск) приводит к более интенсивному снижению работы разрушения, по-видимому, в связи с более низкой энергией активации диффузии водорода в менее стабильных структурах металла. [c.99]

ПЕРЕЖОГ металла — дефект структуры металла, обусловленный его нагревом до т-ры, превышающей т-ру перегрева. Характеризуется окислением, а иногда и оплавлением границ зерен. Вследствпе пережога существенно снижаются усталостная прочность и предел прочности металла. Значительно сильнее, чем при перегреве металла, уменьшаются пластичность и вязкость, что приводит к образованию на поверхности стали после ковки или прокатки т. н. крокодиловой кожи — густой сеткп трещин. Излом пережя ениого металла — камневидный. В сплавах на основе меди П. м. появляется при т-ре 800—900° С, в сталях — при т-ре 1200—1300° С. Опасность пережога стали возрастает с повышением концентрации углерода, и если его содержится более 0,5%, т-ра нагрева металла под термообработку не должна превышать 1200° С. К понижению т-ры развития П. м. приводит, в частности, легирование цирконием сплавов кобальта с вольфрамом. Кислород и сера, содержащиеся в газовой среде печи, способствуют пережогу, гю крайней мере, в поверхностном слое металла. Диффузия серы и фосфора в сталях при повышенной т-ре (особенно при наличии кислорода) может стать причиной заметного снижения т-ры солидуса. Поэтому во избежание пережога предельную т-ру нагрева стали обычно выбирают на 100— 200° С ниже т-ры солидуса. В зависимости от длительности нагрева стали ири высокой т-ре в окислительной среде различают три стадии развития пережога. Первая стадия характери- [c.155]

Далее, кинетика нуклеации изучалась в расплавах другого полупроводникового вещества теллура, являющегося элементарным полупроводником с гетеродесмичными связями (ковалентными и ван-дер-ваальсовыми [178] или ковалентными и металлическими [214]). При плавлении и дальнейшем нагреве объем и электропроводность теллура возрастают, что соответствует разрушению не тольк слабых ван-дер-ваальсовых сил, но и части ковалентных связей [178]. По классификации Регеля, теллур относится к веществам, плавящимся по типу полупроводник — полупроводник, хотя в некоторых работах [214] указывается, что расплавленный теллур — в большей мере металл. Изучение зависимости структуры, вязкости, само-диффузии, электропроводности в расплавах теллура показывает значительные изменения этих свойств при перегревах 30—50, 200 —220°С [178, 215—217]. Установлено, что переохлаждения объемных образцов расплава теллура достигают 50—80 [218], 50—106°С [219] и в значительной мере зависят от термической [c.91]

Из этого уравнения видно, что скорость катодного процесса, лимитирующего обычно скорость коррозии в найтральных электролитах, можно повысить при ускоренных испытаниях многими путями— увеличением коэффициента диффузии, скорости движения электролита, кинематической вязкости электролита, концентрации кислорода. Однако следует пользоваться лишь теми приемами, которые не изменяют характера коррозионной среды. По этой причине изменение кинематической вязкости среды нежелательно. Наиболее эффективный путь повышения скорости катодного процесса — изменение скорости вращения образцов относительно электролита или электролита относительно образцов. Оба приема увеличивают доставку кислорода к поверхности металла и этим ускоряют катодный процесс. [c.19]

В сероводородных растворах типа дренажных вод из нефтезаводских аппаратов поглощение водорода сталями Ст.З и 0X13 сопровождалось ухудшением механических свойств (ударной вязкости, относительного удлинения и поперечного сужения и —в меньшей степени — прочности и текучести) [10, 11]. Порядок величины изменения пластических свойств и ударной вязкости у обеих сталей оказался примерно одинаковым. Прочность углеродистой стали снижалась больше, чем стали 0X13. Сталь Х18Н10Т не меняла механических свойств при поглощении значительных количеств водорода. Это объясняется особенностями аустенитной структуры (повышенной растворимостью и малым коэффициентом диффузии водорода по сравнению с ферритной и перлитной структурами), способствующими скоплению поглощенного водорода в поверхностных слоях металла. [c.46]

С повышением температуры растет растворимость металла в электролите и конвективная диффузия в нем. Последнее явл ение вызывает более интенсивное взаимодействие металла с анодными газами. Поэтому с повышением температуры выход по току падает. Таким образом, электролиз-следует вести при во.зможно низкой температуре. Однако снижать температуру следует так, чтобы резко не повышать расхода электроэнергии (за счет увеличения сопротивления электролита, его вязкости). Поэтому одновременно со снижением температуры электролиза в электролит следует давать добавки, снижающие температуру плавления электролита, увеличивающие жидкотекучесть, уменьшающие растворимость металлов в электролите. [c.413]

Наиболее затрудненной является стадия переноса в толщу электролита, которая по механизму переноса разделяется на два слоя подвижный и неподвижный (диффузионный). В подвижном слое в результате движения раствора (принудительное перемещение, перемешивание, конвекция) перенос осуществляется без затруднений. Концентрация растворенного кислорода практически постоянна и определяется законом Генри по парциальному давлению кислорода над поверхностью растворения. Неподвижный (диффузионный) слой прилегает непосредственно к поверхности металла. Толщина его зависит от кинематической вязкости раствора и скорости его перемещения в подвижном слое относительно поверхности металла. Через неподвижный слой перенос кислорода происходит по закону диффузии. Вследствие плохой растворимости кислорода в водных растворах (44,3 г/м при 20 С в чистой воде) и низкого коэс ициента диффузии (2,6 10 mV при 21,7° С) скорость переноса через диффузионный слой значительно меньше скорости протекания остальных стадий и определяет скорость катодного процесса кислородной деполяризации в целом. [c.12]