ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы расчета тока пар из "Коррозия и защита металлов " Отличительной особенностью контактной коррозии в атмосферных условиях является протекание процесса на поверхности электродов, лежащих в одной плоскости и покрытых тонким слоем электролита. Ввиду небольшой дальности действия контакта в этих условиях даже при наличии в системе большого числа металлов расчеты можно вести для биметаллической системы. [c.93] Рассмотрим распределение потенциалов по поверхности электродов в двухэлектродной системе с электродами, лежащими в одной плоскости [41—43]. [c.93] Изучение распределения потенциалов по поверхности электродов локальных элементов указывает на возможность сведения всех контактных пар к элементам трех характерных типов (рис. 40). В элементе типа / потенциал изменяется только вдоль поверхности анода, а на катоде потенциал остается постоянным. Это соответствует случаю, когда ток пары определяется скоростью протекания анодной реакции. В элементе типа II потенциал меняется лишь вдоль поверхности катода, а градиент потенциала вдоль поверхности анода отсутствует. Это соответствует условиям, когда ток элемента определяется скоростью протекания катодной реакции. Этот случай встречается, кстати, очень часто. И, наконец, в элементе типа III можно наблюдать градиент потенциала как вдоль поверхности катода, так и вдоль поверхности анода. Ток такой пары должен определяться скоростью протекания обеих электродных реакций — анодной и катодной. Этот случай также встречается довольно часто. [c.93] Обозначим через ф и ф° начальные потенциалы катодов и анодов, а через фг — потенциал непосредственно в месте контакта. Последний для элементов типа I будет равен потенциалу катода ф в разомкнутом состоянии для элемента типа II — потенциалу анода ф° в разомкнутом состоянии для элемента типа III потенциал пары непосредственно в месте контакта ф° примет промежуточное значение между потенциалами катода и анода в разомкнутом состоянии. [c.94] В элементах с электродами, лежащими в одной плоскости, плотность тока на различных участках различна. Максимальная плотность тока приходится на участки, непосредственно прилегающие к месту контакта. По мере удаления от него плотность тока падает. Поэтому знание законов распределения плотности тока на поляризованных и неполяризованных электродах представляет самостоятельный научный интерес и имеет практическое значение. [c.94] Дать в настоящее время строгое количественное решение задачи для случая, когда на поверхности имеется тонкий слой б электролита, невозможно. Однако, сделав допущение, что имеется линейная зависимость потенциала от плотности тока (как будет показано ниже, это оправдано) и учитывая, что толщина слоя электролита меньше протяженности I электродов, можно вывести уравнения, которые позволяют рассчитать плотность тока на любом расстоянии от границы контакта двух разнородных металлов. [c.94] Предположим, что мы привели в соприкосновение два электрода с линейными размерами, не превышающими дальность действия контакта (рис. 41). Под дальностью действия будем понимать расстояние от места контакта, за пределами которого потенциал электрода приобретает стационарное значение, т. е. то значение, которое свойственно электроду в отсутствие внешней поляризации. На расстоянии, превышающем дальность действия контакта, анод корродирует уже независимо от катода со скоростью, свойственной самому металлу. [c.94] С помощью уравнения (85) можно рассчитать плотность тока на участке, непосредственно прилегающем к месту контакта, а также на участках, расположенных на любом расстоянии от границы. Это уравнение позволяет сделать весьма важный вывод, что с расстоянием плотность тока меняется не по линейному закону, а обратно пропорционально квадрату расстояния. [c.97] Уменьшение поляризуемости электродов Ki и /Сг способствует увеличению плотности тока. Увеличение поляризуемости, наоборот, приводит к уменьшению плотности тока на аноде. Если катод является непо-ляризуемым К. = 0), плотность тока на аноде не зависит от соотношения поверхностей и определяется лишь константой поляризуемости анода /Сг. [c.98] Экспериментальная проверка расчета распределения тока имела большое значение в связи с тем, что сделанные в расчете допущения не совсем были очевидными. В обычных условиях, используя поляризационные кривые, можно получить распределение тока по кривым распределения потенциалов. Однако при наличии неполяризуемого анода это сделать невозможно, поскольку данному потенциалу может соответствовать любой ток. Поэтому мы пошли по пути непосредственного измерения распределения тока с тем, чтобы экспериментально определенный ток сравнить с расчетным. [c.99] Для того чтобы рассчитать распределение тока по уравнению (85), необходимо знать поляризационные характеристики электродов. При этом следует иметь в виду, что эти характеристики будут неодинаковыми для различных участков элемента. По мере удаления от места контакта поляризационные характеристики в принципе должны меняться в зависимости от режима работы электродов (диффузионная или кинетическая область). [c.99] В связи, с этим необходимо было получить реальные поляризационные кривые для электродов данного элемента. Это удалось сделать методом экспериментального определения распределения тока и потенциалов. [c.99] Имея эти данные, можно было построить реальную поляризационную кривую и по плотности тока найти поляризационные характеристики для различных участков анода и катода. [c.99] Вернуться к основной статье