ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение токов, стекающих с питтингов из "Коррозия и защита металлов " Питтинговая коррозия является типичным примером электрохимического коррозионного процесса, протекающего по гетерогенному механизму растворения [43, 44]. Довольно быстрая дифференциация поверхности на анодные и катодные участки приводит к особому распределению плотностей тока и потенциалов по поверхности, а также в самом пит-тпиге. [c.338] Исследование электрохимии таких систем сопряжено с большими трудностями, поскольку мы по существу имеем дело с многоэлектродной системой, включающей несколько мельчайших анодов и один большой катод. Положение осложняется еще тем, что скорость процесса в пит-тингах, как было показано выше, меняется во времени. В связи с этим приобретает большое значение определение анодного тока, стекающего с каждого питтинга, а также величины потенциала в различных точках. Не менее важно установить основные закономерности протекания электрохимических реакций в питтингах и на остальной части поверхности, остающейся в пассивном состоянии. [c.338] Отсутствие экспериментальных и расчетных методов определения поверхности питтингов, токов, стекающих с них, не позволяло рассчитать истинную плотность токов, а стало быть, и получить те количественные данные, которые необходимы для разработки теории процесса . [c.338] Ниже описаны экспериментальные и расчетные методы исследования пит-тинговой коррозии, разработанные в лаборатории автора, и обсуждаются некоторые результаты, которые были получены при изучении электрохимии питтинговой коррозии. [c.339] Имея данные о напряженности поля над питтингом, можно приемами, описанными ниже, определить суммарный ток, стекающий с него, а также плотность тока в ииттинге. Аналогичным же образом, измерив напряженность поля над пассивной частью поверхности, где протекает катодный процесс, можно определить катодную плотность тока в любой точке поверхности и суммарный катодный ток. [c.339] Для измерения напряженности поля мы воспользовались методом сдвоенного зонда [47], позволяющим с помощью двух неполяризующихся электродов сравнения, например каломельных, измерять разность потенциалов AV между двумя точками в электролите в любом направлении. [c.339] Для того чтобы определить суммарный анодный /а и катодный /к токи, вычисляем методом приближенного интегрирования объем тел, сечения которых приведены на рис. 178 (АБВ, АГД и ВЕИ). [c.340] Г и Г — плотность тока над ней. [c.341] Таким образом мы можем в любой момент времени рассчитать ток, стекающий с питтинга. [c.341] Этот метод открывает широкие возможности для исследования механизма питтинговой коррозии и установления общих закономерностей поведения сложного электрода. [c.341] На рис. 179 представлены кривые изменения во времени напряженности поля и плотности тока в электролите над различными питтингами. С помощью прибора с автоматической записью разности потенциалов и препаратоводителя, позволяющего перемещать образец над двумя непо-ляризующимися электродами, было установлено, что уже через 30— 60 сек на поверхности обнаруживаются участки, с которых начинает стекать ток. Как показывают наблюдения, большинство питтингов зарождается в самый начальный момент. В дальнейшем они практически не возникают. Объясняется это тем, что каждый образовавшийся вначале питтинг представляет собой точечный протектор, сильно уменьшающий вероятность возникновения питтингов в других местах. [c.341] В начальный момент скорости растворения металла в отдельных питтингах не сильно различаются между собой, однако со временем наступает дифференциация в скоростях. Постепенно развитие процесса во многих питтингах приостанавливается некоторые питтинги перестают генерировать ток уже через 5—15 мин, другие через 25—60 мин. Имеются питтинги, в которых скорость растворения металла падает и вновь растет, в других же после ускорения процесс полностью прекращается. Лишь в небольшом числе активных центров растворение продолжается непрерывно. Однако ток, стекающий с таких анодов, увеличивается ва времени не линейно, а по параболическому закону, что указывает на уменьшение скорости растворения металла внутри питтинга. Представленные кривые наглядно показывают, что металл в питтингах, несмотря на наличие в них сильно агрессивной среды, может репассивироваться. [c.341] очевидно, связано с появлением диффузионных ограничений. [c.342] Отсюда следует, что поверхность питтинга, а стало быть и его площадь, должны во времени изменяться по линейному закону. Экспериментальные результаты, полученные нами описанным выше приемом, а также методом определения коэффициента питтингообразования [44], подтвердили ожидаемую закономерность (рис. 182, кривая 2). [c.343] стекающий с единичного питтинга, должен нарастать во времени по параболическому закону с показателем степени п 0,5, что фактически и наблюдается (рис. 181). [c.343] Такая закономерность в изменении плотности тока в питтингах указывает на то, что степень неравномерности в распределении коррозии должна со временем сильно падать, что согласуется с установленным нами ранее изменением коэффициента питтингообразования 43, 44]. [c.344] Легко показать, что постоянство плотности тока в питтинге может наблюдаться лишь при условии, что радиус питтинга будет меняться во времени по линейному закону. [c.344] В связи с этим можно поставить под сомнение утверждение, что принцип все или ничего при питтинговой коррозии не реализуется. [c.345] Поскольку подавляющее большинство питтингов рано или поздно репассиБируется и приобретает потенциал, свойственный пассивной поверхности, можно утверждать, что система в самом деле ведет себя как нестабильная, и лишь в единичных центрах этот принцип не реализуется. [c.345] Вернуться к основной статье