ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Химическая и электрохимическая активность расплавов из "Температуроустойчивые неорганические покрытия " Изучение коррозионной активности, либо защитного действия расплавов по отношению к металлам, необходимо как для разработки теории образования покрытий, так и для изыскания их рецептуры. [c.24] Коррозия Металлов в ионных (силикатных, окисных, солевых) расплавах имеет электрохимическую природу и, следовательно, определяется окислительно-восстановительными процессами. Вме- Te с тем именно с окислительно-восстановительными свойствами связана способность неметаллических расплавов формировать покрытия с надлежащими адгезионными характеристиками. [c.25] В процессе окисления-восстановления окислители принимают, а восстановители отдают электроны. Окислителями и восстановителями могут быть молекулы, атомы, ионы. [c.25] Для теории и практики получения покрытий представляет интерес изучение окислительно-восстановительных свойств расплавов по отношению к твердым покрываемым поверхностям. [c.25] Окислительную способность расплавов большей частью определяют весовым методом и по толщине разрушенного слоя. В табл. 1 испытанные металлы расположены в порядке уменьшения коррозионных потерь с учетом растворившихся и нерастворив-шихся продуктов реакций [16]. [c.25] Значительный теоретический и практический интерес представляет взаимодействие расплавов с металлами, сопровождающееся сплавообразованием. Солевые расплавы способны переносить электроотрицательные металлы (взвешенные в виде частиц) на более электроположительные. При этом металл не выделяется в свободном состоянии, а переходит в сплав с более благородным субстратом (см. стр. 85). [c.26] Физико-химические процессы, протекающие на границах металл — неметаллический расплав, в значительной, а иногда и в решающей степени зависят от природы окружающей газовой среды. На практике наиболее часто приходится иметь дело с воздействием кислорода воздуха. Например, в работе [17] была изучена кинетика растворения железа в расплавленном бисилиКате натрия (Г = = 1200 °С), контактирующего с кислородом и аргоном. Оказалось, что в первом случае железо растворяется примерно в 10 раз быстрее, чем во втором. [c.26] Защитное или обратное ему коррозионное действие покрытий осложнено и другими, вторичными явлениями восстановлением материала пленки с выделением металлической фазы, локальным свертыванием слоя, образованием областей неоднородности, кристаллизацией и т. п. Все это приводит к существенному расхождению результатов изучения коррозии металлов в объеме расплавов и под расплавленными покрытиями [18, 19]. Эффективность защитного действия некоторых силикатных расплавленных пленок эквимолекулярного состава показана ниже на рис. 48. Эти данные облегчают выбор рецептуры жаростойких эмалей для сталей. [c.27] Металлические и металлоподобные расплавы, в отличие от неметаллических ионных расплавов, взаимодействуют с металлами и другими материалами по химическому механизму. [c.27] Существует несколько видов взаимодействия жидких металлов с твердыми 1) растворение твердого металла в жидком 2) образование сплава и интерметаллидов в пограничном слое 3) проникновение жидкого металла в межкристаллитные полости твердого 4) химическое взаимодействие твердого металла с примесями, находящимися в жидком металле, например, кислородом. Типичное значение имеют первый и второй виды взаимодействия. [c.27] Металл может быть устойчивым относительно другого металла лишь в тех случаях, когда последний является легкоплавким и его действие рассматривается при сравнительно невысоких температурах. Химическая активность расплавленных металлов в сильной степени зависит от содержания в них растворенного кислорода. Например, концентрация кислорода в расплаве натрия, соприкасающемся со сталями, не должна превосходить 0,01 %. [c.27] При контакте расплавленных металлов с огнеупорными материалами керамического характера развиваются реакции восстановления окислов и других соединений. Реакции химического взаимодействия покрытий с защищаемыми материалами проанализированы в гл. 6 настоящей книги. [c.27] В практике получения покрытий находят применение дисперсные вещества в виде гранул, зерен, порошков и тончайшей пудры. [c.27] Свойства тонкодисперсных частиц (твердых или жидких) радиуса г по сравнению с монолитным телом, имеющим плоскую поверхность, определяются уравнением Томсона. [c.27] Для фторида кальция, например,, при г = 0,1 мкм ДГ = 30°С. Следовательно, чтобы получить практически ощутимый эффект, вещества должны быть измельчены до сотых или, по крайней мере, до десятых долей микрометра. [c.28] Более сильно, по сравнению с температурами плавления, снижаются температуры остеклования тонкодисперсных веществ, например, силикатов. Силикатные покрытия, получаемые из осадков полуколлоидных растворов, остекловываются при температурах на 200—250°С более низких, чем покрытия, из шликерных отложений того же состава [20]. Тонкое измельчение ведет также к повышению удельной (т. е. рассчитанной на единицу истинной поверхности) реакционной и адсорбционной способности веществ [21]. [c.28] Указанные выше явления объясняются- не только кривизной, но и состоянием поверхности частиц. При помоле нарушается кристаллическая структура поверхностных слоев, которые переходят в квазиаморфное метастабильное состояние с повышенно свободной энергией кроме того, обнажаются новые поверхности с не-скомпенсированными валентностями. Замечено, что при сухом помоле аморфизация цварца, слюды, графита и других материалов происходит более интенсивно (т. е. на большую глубину — до нескольких сотен ангстрем), чем при помоле в воде. [c.28] Активное состояние поверхности тонкомолотых твердых тел хорошо сохраняется при нормальной температуре в условиях нейтральности окружающей среды (аргон). [c.28] Иногда можно получить самовоспламеняющиеся на воздухе вещества из обычно не воспламеняющихся материалов, если их тонко измельчить (пирофорное состояние). [c.29] Большое значение для практики получения покрытий имеют размеры и форма частиц. В некоторых случаях требуется, чтобы частицы имели сферическую форму. Лучше других оправдывают себя пламенные методы сфероидизации порошков, например, метод распыления проволоки или стержней в плазменной струе. Таким способом получены сферические порошки вольфрама, молибдена, тантала, ниобия, меди, карбида -бора, окислов алюминия, магния, урана и других металлов [22]. [c.29] Вернуться к основной статье