Термодинамическая неустойчивость

Первопричиной химической коррозии металлов является их термодинамическая неустойчивость в различных средах при данных внешних условиях, т. е. возможность самопроизвольного перехода металлов в более устойчивое окисление (ионное) состояние в результате процесса [c.17]

Первопричиной электрохимической коррозии является термодинамическая неустойчивость металла в данных коррозионных условиях. [c.148]

Первопричиной коррозии металлов, в том числе и электрохимической коррозии, является их термодинамическая неустойчивость. При взаимодействии с электролитами металлы самопроизвольно растворяются, переходя в более устойчивое окисленное (ионное) состояние. Большой теоретический и практический интерес представляет механизм этого саморастворения металлов, т. е. механизм коррозионного процесса, его основные закономерности, скорость протекания процесса и характер коррозионного разрушения. [c.180]

Линии а и б на диаграммах соответствуют электрохимическим равновесиям воды с продуктами ее восстановления — водородом и окисления — кислородом. Область, заключенная между этими двумя линиями, является областью устойчивости воды. При потенциалах, лежащих вне этой области, вода термодинамически неустойчива при потенциалах, лежащих выше линии б, вода окисляется, а ниже линии а восстанавливается. При обратимых потенциалах алюминия, которые отрицательнее потенциалов, соответствующих линии б (в соответствии с гл. 12, п. 1, эта линия на рис. 151—153 нанесена для ро, = 0,21 атм), термодинамически возможна коррозия с кислородной деполяризацией, а для тех, ко- [c.220]

Соответствующие расчеты показывают, что в атмосфере воздуха и водных растворах электролитов большинство металлов термодинамически неустойчиво. Так, если Ag, Си, РЬ и Hg не подвержены коррозии с водородной деполяризацией (см. табл. 38), то в присутствии кислорода воздуха все они термодинамически неустойчивы, так как возможна их коррозия вследствие кислородной деполяризации (см. табл. 35). [c.324]

В соответствии с уравнением (582) термодинамическая неустойчивость системы (числитель правой части уравнения), являясь движущей силой процесса, влияет на скорость процесса, но величина последней определяется не только движущей силой процесса, но и торможениями процесса (знаменатель правой части уравнения). Одни и те же факторы могут по-разному влиять на изменение движущей силы и сопротивления протеканию процесса, изменяя, в конечном итоге, его скорость в сторону увеличения или уменьшения. [c.324]

Гетерогенность сложно влияет на коррозионную стойкость сплавов. Довольно распространенное мнение о том, что гетерогенность является первопричиной электрохимической коррозии металлов и что любые (или только катодные) включения приводят к уменьшению коррозионной стойкости металлов, неверно. Первопричина электрохимической коррозии металлов, как мы уже указывали (см., например, с. 148),— их термодинамическая неустойчивость в данных условиях коррозии. Что же касается влияния гетерогенности на коррозионную стойкость металлов, то следует отметить следующие основные случаи [c.330]

Первопричиной коррозии металлов в воде или в других электролитах является термодинамическая неустойчивость большинства металлов при их контакте с воздействующей средой в данных условиях. [c.14]

Металл, подвергнутый холодной обработке давлением, обладает повышенным запасом внутренней энергии и поэтому находится в термодинамически неустойчивом состоянии. В соответствии со вторым законом термодинамики такая система стремится к состоянию с наименьшим запасом свободной энергии. Этот процесс в низкоуглеродистой стали протекает при обычной температуре — так называемое естественное деформационное старение, однако для этого необходимо длительное время. В результате деформационного старения прочность и твердость стали повышаются, а пластичность и особенно ударная вязкость понижаются. Порог хладноломкости сдвигается в область более высоких температур. При повышении температуры (например, при нагреве стали до 100—250° С) этот процесс ускоряется — так называемое искусственное деформационное старение. [c.87]

Отмеченный кризис кипения жидкости в микропленке имеет термодинамическую природу - жидкость становится термодинамически неустойчивой и самопроизвольно распадается. Соответствующая температура предельного перегрева является физической характеристикой жидкости [c.82]

Термодинамически неустойчивыми называются такие дефекты, которые увеличивают свободную энергию кристаллов. Они могут существовать только в неравновесных условиях, созданных, например, сварочным процессом в металле сварного соединения. [c.468]

ШОВНОЙ подкалкой существенно выше, чем при сварке с сопутствующим охлаждением (рис. 3.11, линия 2). Увеличение электродных потенциалов ф, отмечаемых в околошовных зонах, свидетельствует о большей плотности и несовершенстве кристаллической решетки, обусловленных закалочными процессами и возникновением участков с повышенной термодинамической неустойчивостью. [c.152]

Свободная энергия деформированного (наклепанного) металла больше, чем отожженного, за счет энергии искажений, связанной с дислокациями и точечными дефектами, введенными при деформации. Поэтому наклепанный материал находится в термодинамически неустойчивом состоянии при всех температурах и переход его в более стабильное состояние с меньшей свободной энергией не связан строго с какой-либо определенной температурой. В этом принципиальное отличие такого перехода от фазовых превращений. [c.298]

Положительное значение фЯ означает, что в принципе дислокации термодинамически неустойчивы. Это приводит [c.368]

Таким образом, истинной первопричиной коррозии металлов, в том числе и электрохимической, является их термодинамическая неустойчивость в данных условиях. Образование и работа микроэлементов - это лишь наименее энергоемкий из возможных пу гей перехода системы из термодинамически неустойчивого состояния в устойчивое. [c.34]

Так как искаженная решетка термодинамически неустойчива, во многих случаях возможно восстановление свойств керамических материалов отжигом после облучения. Чрезвычайно суш ественно, что число нарушений решетки можно уменьшить, если выдерживать образец при высоких температурах во время облучения. Таким образом, если материал использовать в поле облучения при высокой температуре, степень повреждений уменьшается. [c.143]

Здесь рассматриваются только причины выхода из строя компрессорных машин из-за чисто коррозионного воздействия или совместно с механическими напряжениями (коррозионно-механического). Коррозия металлов — это самопроизвольный процесс разрушения их при воздействии окружающей среды. Причина коррозии — термодинамическая неустойчивость металла в данной среде, когда переход из металлического состояния в химическое соединение происходит с уменьшением свободной энергии. Для предотвращения этого естественного с точки зрения термодинамики процесса приходится прилагать большие усилия, расходовать огромные средства, но тем ие менее полностью защитить металлы от коррозии пока ие всегда удается. Ведь с помощью различных способов защиты лишь удерживают металл в состоянии неустойчивого равновесия с окружающей средой (исключение составляют благородные металлы). Стоит только несколько изменить агрессивность среды, ослабить степень защиты или ухудшить качество металла, как это равновесие нарушится и начнется коррозионный процесс. [c.6]

Металлы, потенциалы которых более отрицательны, чем потенциал водородного электрода, термодинамически неустойчивы в кислых растворах, поэтому при контакте этих металлов с растворами кислот происходит окисление (коррозия) с выделением газообразного водорода. Примером может служить известная реакция взаимодействия цинка с соляной кислотой. [c.19]

Металлы, потенциал которых отрицательнее потенциала кислородного электрода, термодинамически неустойчивы в воде, где растворен кислород, т. е. при контакте с водой и воздухом. В этом случае на металле протекает реакция окисления с одновременным восстановлением кислорода - образованием воды (анодный процесс) или пероксида водорода (катодный процесс). [c.19]

Состояние упрочненного (наклепанного) металла термодинамически неустойчиво и при нагреве в металле наблюдается уменьшение концентрации точечных дефектов, перераспределение дислокаций скольжением и переползанием, формирование и миграция малоугловых и межзеренных границ, а также укрупнение зерен. [c.8]

Возникновение коррозии обусловлено термодинамической неустойчивостью металлов. Определить возможность протекания коррозии можно по изменению энергии Гиббса AG, рассчитываемой по уравнению [c.6]

Алюминий является термодинамически неустойчивым элементом. Его нормальный потенциал равен —1,67 В. Однако вследствие образования на его поверхности в кислородсодержащих средах защитной окисной пленки, состоящей из АЬОз или АЬОз-НзО, толщиной в зависимости от условий образования от 50 до 1000 нм, коррозионная стойкость алюминия и его сплавов определяется свойствами этой защитной окисной пленки, имеющей амфотерный характер. В связи с этим алюминий устойчив при pH от 3 до 9. В сильнокислых щелочных растворах алюминий активируется, потенциал его становится отрицательным и он начинает растворяться с выделением водорода. [c.73]

Таким образом, напряжения 3-го рода, связанные с отклонением атомов от положения равновесия в решетке, и микронапряжения характеризуют энергетический уровень обрабатываемого металла. Повышение энергетического уровня в наклепанном металле делает его термодинамически неустойчивым при всех температурах, он всегда стремится перейти в более стабильное состояние с меньшей свободной энергией. [c.61]

Состояние поверхностного деформированного слоя детали с большой плотностью дислокаций, вследствие неупорядоченного и неравномерного распределения дислокаций по объему, характеризуется высокой термодинамической неустойчивостью (метастабильностью) при всех температурах. Поэтому структура 9 131 [c.131]

Изменение энергии, структуры и свойств деформированных металлов и сплавов при нагреве. Кристаллическая решетка пластически деформированного металла обладает большим количеством энергии, чем недеформированного, поэтому состояние наклепанного металла является термодинамически неустойчивым. [c.136]

Опытом эксплуатации установлена целесообразность быстрого осуществления в начальной стадии трения термодинамически неустойчивых процессов в смазке и на поверхности металла, с тем чтобы в установившемся режиме шли более выгодные для осуществления трения физико-химические процессы, например полимеризация, образование поверхностно-активных веществ (ПАВ), коллоидов и др. [c.5]

На рис. 3.1 показаны рассчитанные равновесные парциальные давления кислорода для чистой воды, воды, содержащей добавку водорода и кислорода, и различных окислов. Кривые для тяжелой воды D2O будут немного отличаться от кривых для легкой воды Н2О. Из рисунка видно, что серебро термодинамически устойчиво относительно чистой воды во всем интервале температур и стабильно даже в воде, содержащей 0,5 см Ог/лг, за исключением области относительно низкой температуры (<93°С). Медь термодинамически неустойчива в чистой воде, но устойчива в воде, содержащей 25 см Нг/л г Ni неустойчив в чистой воде, но устойчив в воде с водородом Fe неустойчиво даже в воде с водородом. Данные рис. 3.1 неприменимы в случае, когда водород и кислород присутствуют в неравновесном [c.37]

Стекло относится к термодинамически неустойчивым системам и при температурах выше Tg потенциально склонно к кристаллизации. [c.438]

Первопричиной коррозии металлов является термодинамическая неустойчивость металлов в различных средах при данных внешних условиях. Термодинамика дает исчерпывэющ,ие сведения о воз- [c.10]

Отрицательнее —0,44 в Металлы повышенной термодинамической неустойчивости (неблагородные) Могут корродировать в нейтральных водных средах, даже не содержащих кислорода Литий, рубидий, калин, цезий, радий, барий, стронций, ка.чьций, натрий, лантан, магний, плутоний, торий, нептуний, бериллий, уран, гафний, алюминий, титан, цирконий, ванадий, марганец, ниобий, хром, цинк, галлий, железо [c.40]

Потенциал мржд —0,414 в и 0 Металлы термодинамически неустойчивые (неблагородные) Могут корродировать в нейтральных средах при наличии кислорода. В кислых средах. могу т корродировать и в отсутствии кислорода Кадмий, индий, таллий, ко- бальт, никель, молибден, олово, свинец, [c.40]

Большая часть работы (до 95 %), затрачиваемой на деформацию металла, превращается в теплоту (металл нагревается), остальная часть энергии аккумулируется в металле в виде повышенной плотности несовершенств строения (вакансий и, главным образом, дислокаций). О накоплении энергии свидетельствует также рост остаточных напряжений в результате деформации. В связи с этим состояние наклепанного металла термодинамически неустойчиво. При нагреве такого металла в нем протекают процессы возврата, нолигонизации и рекристаллизации, обусловливающие возвращение всех свойств к свойствам металла до деформации. [c.53]

Дефекты основного металла и сварных соединений приводят к образованию некогерентных границ зерен, коррозионно нестойких пленок, создают концентрацию макро- и микронапряжений, повышают термодинамическую неустойчивость дефектных участков поверхности и интенсифицируют их наво-дороживание и электрохимическое растворение. Поэтому для повышения надежности оборудования и коммуникаций, контактирующих с сероводородсодержащими средами, наряду с тщательным входным контролем соответствия материалов конструкций техническим условиям на их поставку и неразрушающим контролем монтажных сварных соединений, эффективными являются предпусковые гидроиспытания металлоконструкций давлением, создающим напряжения до 95% от минимального нормативного значения предела текучести металла [33, 34]. В ходе этих испытаний разрушаются участки основного металла и сварных соединений, содержащие потенциально опасные дефекты. Вокруг оставшихся неопасных дефектов образуются зоны остаточного сжатия, повышаюшего коррозионную стойкость сварных соединений. Кроме того, после гидравлических испытаний в 2-3 раза снижаются максимальные остаточные напряжения в зоне сварных соединений труб за счет пластического удлинения растянутых областей металла. Одновременно снижаются наиболее высокие монтажные напряжения в трубопроводах. Там, где по техническим причинам проведение гидроиспытаний не представляется возможным, для выявления недопустимых дефектов необходимо применять 100%-ный радиографический контроль сварных соединений и его 100%-ное дублирование ультразвуковым методом [25, 35]. [c.67]

Повышение плотности дислокаций на сгадии циклического деформаци-0НН010 упрочнения приводит к формированию упорядоченных самоорганизующихся дислокационных структур (СДС). Эти структуры в основном являются диссипативными. И. Пригожин и И. Стенгерс образование диссипативных структур связывают с термодинамической неустойчивостью системтя в точке бифуркации, когда, например, хаотическая структура перейдет на новый более дифференцированный и более высокий уровень упорядоченности или организации (например, формирование в металлах при циклической де- [c.36]

Деформирование и активация. Работа связен в ,1зывает особый вид пластического деформирования - текстурирование. При этом плотность дислокаций и концентрация вакансий достигают значений, близких к насыщению. Термодинамически неустойчивое состояние металла в процессе текстурирования вызывает его резкую активацию. [c.133]

Уравнение Ван-дер-Ваальса непосредственно не описывает фазовый переход при температурах ниже критической. Однако вид изотерм, соответствующих уравнению при этих температурах, косвенным образом указывает на существование такого перехода. Действительно, в этом случае на всех изотермах имеется участок, где ( р/бо)т> >0 (участок ВО, рис. 1.15). Но такие состояния являются термодинамически неустойчивыми, так как это озна--чает, что при постоянной температуре с ростом давления увеличивается и объем вещества. Поэтому по достижении крайних точек этого участка вещество должно перейти в двухфазное состояние. Полученные таким образом границы двухфазной области, проходящие по максимумам и минимумам волнообразных участков изотерм, все же значительно отличаются от действительных. [c.24]

При больших скоростях течения и значительных па-росодержаниях потока пристенный жидкий слой может быть весьма тонким. Однако его толщина не может уменьшаться неограниченно без потери устойчивости, не связанной с механизмом кипения. При значениях толщины пленкп б порядка долей микрона она соизмерима с микрошероховатостями и локальными физическими неоднородностями любой реальной поверхности нагрева. Поэтому максимальный тепловой поток, обусловленный термодинамической неустойчивостью, можно оценить по формуле [c.220]

В системе насыщенный пар — жидкость некоторую роль может играть испарение мелких капель в потоке пара в связи с иовышеиной кривизной их иоверхности. Такое испарение приводит к переохлаждению пара, что в свою очередь тормозит процесс испарения. С другой стороны, переохлажденный пар начинает конденспро-ваться на наиболее крупных каплях в потоке газа или на пленках жидкости, покрывающих стенки аппарата. Таким образом, полидисперсная система капель в потоке пара термодинамически неустойчива и ири достаточном времени пребывания капли должны полностью перейти на поверхность наименьшей кривизны — стенку барбо-тера. [c.282]

Подавляющее большинство металлов встречается в природе не в чистом виде, а в виде различных соединений. Только о-10 и платина находятся в металлической форме. Причиной самопроизвольного перехода металлов из кристаллического металлического состояшя в различнь(е соеданения служит их термодинамическая неустойчивость. [c.16]

Скорость электрохимической коррозии определяется двумя факторами степенью термодинамической неустойчивости металла в данном аг1ектролите и величиной общего кинетического торможения данной коррозионной системы. Термодинамическую неустойчивость металла можно приближенно оценить по таблице старщартных потенциалов. [c.16]

Из этого следует, что такие широко применяемые металлы, как цинк, титан, алюминий, а также железо, являющееся основным компонентом сталей, в кислых й водных средах термодинамически неустойчивы (склонны к коррозии). Одаако титан и алюминий достаточно коррозирнностойки в нейтральных вод- [c.19]

Прич1и 0п химической коррозии металлов является их термодинамическая неустойчивость в различных средах. Термодинамически стабильными в условиях на поверхности и в верхних слоях земной коры для большинства металлических элементов являются окисленные состояния — оксиды, сульфиды и другие соединения. Только оксиды золота и серебра (AU2O3. AgO, Ag203) термодинамически нестабильны в стандартных условиях. Показателем термодинамической стабильностя является изобарный потенциал G. Любой само- произвольный химический процесс возможен лишь в том случае, если происходит уменьшение свободной энергии (изобарного потенциала). [c.12]

Основной причиной электрохимической коррозии является термодинамическая неустойчивость металла в данном электролите, величина которой определяется величиной стандартного электродного потенциала. Как правило, чем более отрицательное значение потенциала, тем менее термодинамически устойчив данный металл. Поскольку экспериментально и теоретически до сих пор не удается установить абсолютные значения потенциалов, то их определяют по отношению к стандартному водородному электроду, потенциал которого условно принимается равным нулю во всех средах и при всех температурах. Электродвижущую силу гальванического элемента, состоящего из стандартного водородного электрода и исследуемого электрода в растворе электролита, называют электродным потенциалом. Помимо водородного электрода, в качестве электродов сравнения могут быть использованы другие электроды, на поверхности которых в растворе протекают обратимые электрохимические реакции с постоянным значением электродного потенциала по отношению к водородному электроду (кислородный, каломельный, хлоросеребряный, медно-сульфатный и др.). [c.15]

В исходном состоянии исследуемый сплав БрОФб,5—0,15 представляет собой пересыщенный а-твердый раствор, термодинамически неустойчивый при повышенных температурах. Согласно диаграмме состояния резкое уменьшение концентрации олова наблюдается при температуре 350° и выше. На рис. 10 представлены результаты изменения параметра а решетки оловянистой бронзы после трения в течение 30 и 10 ч (й сх = 3,675 А). Видно, что на глубине 5 мкм а = 3,62 А и сохраняется постоянным до глубины 2 мкм. На меньшем расстоянии от поверхности наблюдается значительное обеднение сплава оловом и образование медной пленки (рис. 10, а). Однако возрастание скорости диффузии атомов в процессе трения может привести к совершенно другому эффекту— распаду неравновесного твердого раствора. На рис. 10, б представлены результаты рентгенографического анализа образца, который после 10 ч испытаний проявил скачкообразное увеличение трения и износа. Падение периода решетки а-твердого раствора сопровождалось появлением новой системы интерференционных линий, свидетельствующих об образовании в зоне контакта фазы, близкой по составу к интерметаллиду е. Распад твердого раствора и образование новой фазы являются следствием микродиффузион-ных процессов при трении и наличия флуктуаций концентрации олова в деформированных микрообъемах. [c.24]

Рассматривая диаграмму жидкость — пар реального вещества (например Р — п-диаграмму, изображенную на рис. 5.1), можно выделить в окрестности критической точки границы областей с различной термодинамической устойчивостью. Ниже критической точки такими границами являются бинодаль — кривая сосуществования двух фаз и спинодаль — линия, определяющая область абсолютной термодинамической неустойчивости, внутри которой справедливы следующие соотношения, не реализуемые в опыте [5.7] [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...