Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

ответствует величине плотности тока полной пассивации i
ПП
. Величина тока
полной пассивации может быть ничтожно малой, но никогда не достигает ну-
левого значения.
4.Область перепассивации, которая начинается по достижении потенциа-
ла перепассивации Е
пер
. В этой области скорость растворения вновь растет с
увеличением положительного значения потенциала. При этом отличие от об-
ласти активного растворения (участок 1) состоит в том, что металл, находя-
щийся в пассивном состоянии, растворяется с образованием ионов высшей
степени окисления. Так, хром в активной области переходит в раствор в виде
трехвалентных ионов Сг
3+
, а в области перепассивации протекает реакция:
2 Сг
3+
+ 7 Н
2
0 → Сг
2
0
7
2-
+ 14 Н
+
+ 6ē
В тех случаях, когда для металла не характерно явление перепассивации,
смещение потенциала в положительную сторону может вызвать либо выделе-
ние кислорода
2Н
2
0 → 4Н
+
+4ē+ 0
2
↑,
либо протекание процесса образования толстого слоя оксида (анодирова-
ние), например при анодной обработке алюминиевых сплавов.
Для практических целей важно, чтобы область потенциалов, при которой
металл находится в пассивном состоянии, была как можно шире, т.е. чтобы
потенциал Е
ПП
был как можно более отрицателен. Е
пер
— как можно более
положителен, а величины i
n
и i
ПП
должны быть минимальными.
Механизм процесса пассивирования очень сложен и недостаточно изучен.
Предложено несколько теорий, объясняющих пассивность металлов и спла-
вов. Согласно пленочной теории пассивности торможение процесса наступает
в результате образования на поверхности металла защитной пленки (тончай-
шей пленки оксида или другого соединения металла).
Адсорбционная теория механизма пассивности состоит в насыщении ва-
лентностей поверхностных атомов металла путем образования химических
связей с адсорбирующимися атомами кислорода. Этот вариант адсорбции на-
зывается химической адсорбцией (хемосорбцией).
Среди факторов, способствующих нарушению пассивного состоянию ме-
талла, основными являются восстановительные процессы, повышение темпе-
ратуры, механические повреждения пассивного слоя или ионами-
активаторами, как Сl
-
, S0
4
2-
, ОН
-
и др.
Свойство металлов пассивироваться имеет большое значение для отрас-
лей машиностроения — на нем основано создание коррозионно-стойких спла-
вов.
Часто легирование металлов легко пассивирующимся металлом приводит
к образованию достаточно хорошо пассивирующихся сплавов (различные не-
ржавеющие и кислотостойкие стали). Легирующими элементами, вводимыми
в стали, чаще всего бывают Сг, Ni, Mo, Si, W.
Механизм и кинетика катодного выделения водорода
В кислых растворах с высокой концентрацией ионов водорода (растворах 
ответствует величине плотности тока полной пассивации iПП. Величина тока
полной пассивации может быть ничтожно малой, но никогда не достигает ну-
левого значения.
     4.Область перепассивации, которая начинается по достижении потенциа-
ла перепассивации Епер. В этой области скорость растворения вновь растет с
увеличением положительного значения потенциала. При этом отличие от об-
ласти активного растворения (участок 1) состоит в том, что металл, находя-
щийся в пассивном состоянии, растворяется с образованием ионов высшей
степени окисления. Так, хром в активной области переходит в раствор в виде
трехвалентных ионов Сг3+, а в области перепассивации протекает реакция:
     2 Сг3++ 7 Н20 → Сг2072- + 14 Н+ + 6ē
     В тех случаях, когда для металла не характерно явление перепассивации,
смещение потенциала в положительную сторону может вызвать либо выделе-
ние кислорода
     2Н20 → 4Н++4ē+ 02 ↑,
     либо протекание процесса образования толстого слоя оксида (анодирова-
ние), например при анодной обработке алюминиевых сплавов.
     Для практических целей важно, чтобы область потенциалов, при которой
металл находится в пассивном состоянии, была как можно шире, т.е. чтобы
потенциал ЕПП был как можно более отрицателен. Епер — как можно более
положителен, а величины in и iПП должны быть минимальными.
     Механизм процесса пассивирования очень сложен и недостаточно изучен.
Предложено несколько теорий, объясняющих пассивность металлов и спла-
вов. Согласно пленочной теории пассивности торможение процесса наступает
в результате образования на поверхности металла защитной пленки (тончай-
шей пленки оксида или другого соединения металла).
     Адсорбционная теория механизма пассивности состоит в насыщении ва-
лентностей поверхностных атомов металла путем образования химических
связей с адсорбирующимися атомами кислорода. Этот вариант адсорбции на-
зывается химической адсорбцией (хемосорбцией).
     Среди факторов, способствующих нарушению пассивного состоянию ме-
талла, основными являются восстановительные процессы, повышение темпе-
ратуры, механические повреждения пассивного слоя или ионами-
активаторами, как Сl-, S042-, ОН- и др.
     Свойство металлов пассивироваться имеет большое значение для отрас-
лей машиностроения — на нем основано создание коррозионно-стойких спла-
вов.
     Часто легирование металлов легко пассивирующимся металлом приводит
к образованию достаточно хорошо пассивирующихся сплавов (различные не-
ржавеющие и кислотостойкие стали). Легирующими элементами, вводимыми
в стали, чаще всего бывают Сг, Ni, Mo, Si, W.


           Механизм и кинетика катодного выделения водорода
    В кислых растворах с высокой концентрацией ионов водорода (растворах

Страницы