Поверхность металла атомов

В случае окисления стали горячими топочными газами на поверхности образуется тонкая пленка окислов, которая может при определенных условиях препятствовать дальнейшему развитию коррозии. Тончайшая, невидимая окисная пленка существует даже на блестящей поверхности металла. Атомы газа проникают к металлу в процессе диффузии через пленку. Одновременно с диффузией атомов или ионов газа от поверхности пленки окисла к металлу наблюдается встречная диффузия металла к поверхности окисной пленки. Чем толще пленка, тем большее расстояние нужно пройти атомам кислорода и металла и тем медленнее нарастает ее толщина. Такая пленка окисла защищает металл и тормозит развитие коррозии. [c.215]

П. Разряд с образованием адсорбируемых поверхностью металла атомов водорода [c.10]

Третья область — верхние слои металла. Адсорбированные (прилипшие) на поверхности металла атомы, обладающие запасом свободной энергии, проникают по атомной кристаллической решетке в глубь металла. В зависимости от их диаметра, а также диаметра атомов основного металла атомы, обладающие энергией, образуют либо твердые растворы (внедрения или замещения), либо химические соединения. [c.312]

Несовершенства структуры вблизи поверхности металла. Атомы на поверхности металла находятся в особых условиях по сравнению с расположенными в глубине. Внутри кристалла каждый атом взаимосвязан с окружающими его соседними атомами. [c.22]

Способность металлов растворять различные элементы позволяет при повышенных температурах атомам вещества, окружающего поверхность металла, диффундировать внутрь его, создавая поверхностный слой измененного состава. При этой обработке изменяется не только состав, но и структура поверхностных слоев, а также часто и сердцевины. Такая обработка называется химико-термической обработкой (ХТО). [c.227]

Второй процесс — абсорбция. Происходит на границе газ — металл и состоит в поглощении (растворении) поверхностью свободных атомов. Этот процесс возможен только в том случае, если диффундирующий элемент В способен растворяться в основном металле Л. [c.318]

Таким образом, наличие первого кислородного слоя вызывает движение атомов металла наружу, возникновение второго кислородного слоя —дальнейшее движение атомов металла и т. д. На идеально чистой поверхности металла процесс образования [c.44]

Возможно также образование двойного электрического слоя, обусловленного одновременно несколькими причинами, например ионно-адсорбционного слоя при адсорбции поляризуемых атомов кислорода на поверхности металла в условиях перехода катионов из металла в электролит (рис. 106, к) — ионно-адсорбционный потенциал. [c.150]

Адсорбция атомов и молекул на поверхность металла (особенно газов 0.2 и На).......................Сотые и десятые вольта [c.178]

Чтобы ион-атомы могли покинуть поверхность металла, должен иметь место разрыв связи между ион-атомом и электроном. Источником энергии, необходимой для разрыва связи между нон-атомом и электроном, является процесс гидратации, сопровождающийся, как было указано, освобождением энергии. [c.14]

Если энергия гидратации недостаточна для разрыва связи между нон-атомами и электронами, т. е. энергия связи в кристаллической решетке превышает энергию гидратации, то на поверхности металла могут разряжаться катионы из раствора. Поверхность металла при этом приобретает положительные заряды. [c.15]

Несмотря на широкую распространенность способа повышения коррозионной стойкости поверхности металлов пассивными пленками, все же большое число явлений, наблюдаемых при пассивации, не может быть объяснено только одним защитным эффектом фазовой пленки. Так, например, при изучении пассивности нержавеющих сталей Г. В. Акимов пришел к выводу, что большая часть поверхности закрыта фазовой пленкой, под которой и в ее порах находятся адсорбционные атомы или ионы кислорода. [c.63]

Адсорбция протекает на границе газ—металл и заключается в растворении активных атомов диффундирующего элемента и поглощении их поверхностью металла. [c.137]

Диффузия — это проникновение атомов насыщающего элемента в металл, в результате чего образуется диффузионный слой о убывающей концентрацией диффундирующего элемента (по мере удаления от поверхности металла и наибольшей его концентрацией на поверхности). [c.137]

Скоростью, с которой атомы Наде рекомбинируют друг с другом или с Н , образуя Hj, обусловлена каталитическими свойствами поверхности электрода. Если электрод является хорошим катализатором (например, платина или железо), водородное перенапряжение невелико, тогда как для слабых катализаторов (ртуть, свинец) характерны высокие значения перенапряжения. При добавлении в электролит какого-либо каталитического яда, например сероводорода или соединений мышьяка или фосфора, уменьшается скорость образования молекулярного Hj и возрастает адсорбция атомов водорода на поверхности электрода . Повышенная концентрация водорода на поверхности металла облегчает проникновение атомов водорода в металлическую решетку, что вызывает водородное охрупчивание (потерю пластичности) и может привести к внезапному растрескиванию (водородное растрескивание) некоторых напряженных высокопрочных сплавов на основе железа (см. разд. 7..4). Каталитические яды увеличивают абсорбцию водорода, выделяющегося на поверхности металла в результате поляризации внешним током или коррозионной реакции. Это осложняет эксплуатацию трубопроводов из низколегированных сталей в некоторых рассолах в буровых скважинах, содержащих сероводород. Небольшая общая коррозия приводит к выделению водорода, который внедряется в напряженную сталь и вызывает водородное растрескивание. В отсутствие сероводорода общая коррозия не сопровождается водородным растрескиванием. Высокопрочные стали из-за своей ограниченной пластичности более подвержены водородному ра- [c.58]

Как уже говорилось, восстановление с данной скоростью на платиновом катоде сопровождается обратной реакцией окисления На до Н , протекающей с более низкой скоростью. Считается, что обе реакции происходят на одних и тех же участках поверхности. При равновесии скорости прямой и обратной реакции равны, и соответствующая плотность тока называется плотностью тока обмена. Анодная и катодная реакции корродирующего металла различны одна реакция не является обратной по отношению к другой. Следовательно, реакция окисления может идти только на тех участках поверхности металла, где не протекает реакция восстановления . Поэтому расстояние между анодом и катодом может измеряться как размерами атомов, так и метрами. Соответственно, наблюдаемая поляризация анодных и катодных участков зависит и от площади поверхности, на которой происходит окисление или восстановление. Таким образом, соотношение площадей анода и катода — важный фактор, влияющий на скорость коррозии. [c.67]

Растворенный кислород реагирует о атомами водорода, адсорбированными на поверхности железа. Реакция окисления протекает с той же скоростью, с какой Оа достигает поверхности металла. [c.100]

Существует две основные теории пассивности металлов. Согласно первой — пленочной теории па(. сивного состояния, торможение процесса растворения металлов наступает в результате образования на их поверхности фазовой пленки согласно второй—адсорбционной теории, для пассивирования металла достаточно образование мономолекулярного слоя или заполнения только части поверхности металла атомами кислорода или кис-,лородосодержащих соединений. [c.62]

Одним из ранних и широко распространенных методов исследования процессов адсорбции и окисления является измерение работы выхода электрона [28, 38]. Адсорбированные на поверхности металла атомы могут очень сильно изменять работу выхода. Адсорбция ионоа или диполей приводит к образованию дополнительного двойного электрического слоя. Из классических законов электростатики следует, что изменение работы выхода должно следующим образом зависеть от степени покрытия поверхности [c.32]

Проанализируем второй путь подробнее. На СОП реализуется преимущественно анодная реакция, а адсорбция ионОв водорода и их восстановление протекает в основном на старой (вернее состарившейся, т. е. бывшей СОП) катодной поверхности стенок трещины. Есть основания полагать, что адсорбированные на поверхности металла атомы водорода (адатомы), восстановленные в окрестностях СОП, мшрируюх (диффундируют) по поверхности металла в сторону СОП, через которую практически беспрепятственно поступают в металл [2]. [c.83]

Исходным состоянием водорода для диффузии в глубь металла является слой адсорбированных на поверхности металла атомов водорода, или адатомов. Движущей силой диффузии является градиент концентрации водорода внутри металла катода. Если процесс диффузии рассматривается при условии постоянства температуры, то такая диффузия называется изотермической, или, концентрационной. Диффузия водорода в металле может вызываться также неравномерным распределением температуры по объему металла. В этом случае, встречающемся, например, при сварке металла, диффузия будет происходить под действием градиента температуры, поскольку в различных объемах металла будет различная степень насыщения водородом. Такая диффузия называется термической. Диффузию водорода в металле может вызвать также неравномерное поле механических напрял<ений (см. раздел 2.9). [c.8]

Так, X. Геришер и Р. Тишер [49] при изучении обмена в системе Ag — А ЫОз обнаружили, что вначале обмен происходит с очень большой скоростью. За 1—2 сек. обмен захватывает все находящиеся на поверхности металла атомы. Дальнейшее нарастание активности в течение следующих секунд и даже минут не происходит, а наблюдается лишь при длительном нахождении серебра в растворе АдЫОз. Это уже вторая стадия обмена. Расчет с учетом величины истинной поверхности показывает, что в первой стадии обмен захватывает 1— [c.65]

В то время как нагруженная игла проходит через какую-либо точку (фиг. 27, а), поверхностные слои должны поддаваться, ослабляя напряжения в некоторой области, но дальше от иглы расположена область, в которой деформация будет упругой. При этом атомы будут сжаты близко друг к другу в направлении, нормальном к поверхности. Последнее означает, что в направлении, параллельном поверхности, атомы будут неестественно удалены друг от друга. После того, как игла пройдет по поверхности металла, атомы, претерпевшие упругую деформацию, будут стремиться вернуться в положег ние, характерное для недеформированного металла, но это автоматически сблизит атомы в деформированной области. Равновесие установится, когда напряжение сжатия во второй области уравновесится напряжением растяжения в первой области. Под царапиной сжатый слой лежит выше растянутого, но по обе стороны от царапины можно найти область, где растянутый слой находится выше сжатого слоя (фиг. 27, б). [c.104]

Рнс. 11. Сосуществование химической адсорС-ции атомов и физической адсорбции молекул кислорода на поверхности металла при низкой температуре [c.30]

Как показала М. М. Глейзер, повышенной восприимчивостью к действию ингибиторов коррозии обладают металлы, относящиеся по природе водородного перенапряжения к группе, характеризующейся либо замедленной рекомбинацией водородных атомов, либо соизмеримым торможением рекомбинации и разряда водородных ионов (Fe, Ni, Ti). Адсорбция ингибиторов коррозии на поверхности металлов этой группы происходит за счет как электростатических, так и специфических сил. Металлы этой группы, обладая неукомплектованными электронами внутренними Зй-подоболочками, склонны также к повышенной хемосорбции ингибиторов на своей поверхности. [c.348]

Когда ионы металла переходят в раствор (энергия гидратации ионов достаточна для разрыва связи между ион-атомами и электронами), на поверхности металла остается эквивалентное количество электронов (рис. 7), которые в раствор не переходят и сообщают металлу отрицательный заряд. 3)тот заряд вызывает электростатическое притяжение между положительно заряженными ионами металла, перешедшими в раствор, и поверхностью металла. Указанные явления на границе металл — водный раствор электролита приводят к возникновению двойного электрического слоя, образуемого электрическими зарядами, находящимися на металле, и ионами противоиоложного заряда, располагающимися у поверхности металла в растворе, что приводит к установлению некоторой разности иотенциалов между металлом и раствором электролита (рис. 8, а). [c.15]

Рассмотрим усл(/Г.ия равновесия между металлом и раствором соли того же. металла. Ион-атомы, находяищеся па поверхности металла, гидратируются и переходят в виде катионов в раствор, а катионы из раствора осаждаются на поверхности [c.16]

Если скорость второго процесса больще, чем первого, т. е. скорость осаждения катионов на поверхности металла больше корости переходов ион-атомов в раствор, то поверхность метал-а заряжается положительно за счет перешедших на нее катио- Гнов, а раствор у поверхности металла заряжается отрицательно связи с избытком анионов, оставшихся после ухода части ка- С ионсв из раствора (рис. 8, б). [c.17]

Чтобы ион-атомы могли покинуть поверхность металла, необходимо приложить энергив, достаточцув для разрыва связи между ион-атомОм и электронами. ТЬним источником энергии при электрохимической коррозии является процесс гидратации. [c.22]

Если энергия гидратации недостаточна для раэрыва связи мехду ион-атомами и электронами, т.е. энергия связи в кристаллической решетке превышает энергии гидратации, то на поверхности металла могут разряжаться катионы иа раствора. Поверхность металла при этом приобретает положительные варяды, которые с анионами раствора также обравуют двойной электрический слой (рис. 8,6). [c.24]

Образование активных атомов в насыщающей среде вблизи поверхности или непосредственио на поверхности металла. [c.227]

Е сли химический потенциал диффундирующего элемента в насы щающей атмосфере выше, чем в обрабатываемом металле, адсорбированные атомы поглощаются обрабатываемым металлом, внедряясь в 1 акантные места решетки в большом количестве имеющиеся на поверхности металла. [c.227]

При комнатной или повышенной температурах в присутствии окисляющего газа (например, кислорода, соединений серы или галогенов) металл может корродировать и без жидкого электролита. Подобную коррозию иногда называют сг/хой , в отличие от мокрой коррозии, когда металл погружен в воду или грунт. При сухой коррозии на поверхности металла формируется твердая пленка продуктов реакции, или окалина (окалиной называется толстая пленка), .ерез которую металл или среда (или оба одновременно) должны диффундировать для продолжения реакции. Показано, что через твердую пленку оксидов, сульфидов или гало-генидов обычно диффундируют ионы, а не атомы следовательно, продукт реакции можно считать электролитом. Медь, окисляющаяся кислородом воздуха, и серебро, тускнеющее в загрязненной атмосфере, образуют соответственно ujO и AgjS, которые являются твердыми электролитами. Мигрирующие ионы не гидратированы и диффундируют одновременно с электронами, но разными путями. [c.188]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...