Адсорбционные эффекты

Однако нужно учесть, что и циклические напряжения при коррозионной усталости искажают структуру сплава, поэтому почти каждая коррозионная среда может при. этих условиях ускорять его разрушение. Для объяснения этих процессов может быть npi влечен адсорбционный эффект Ребиндера, согласно которому [c.109]

Снижение величины напряжения течения при наличии поверхностно активных веществ носит название адсорбционного эффекта. [c.477]

На величину адсорбционного эффекта оказывает влияние температурно-скоростной режим деформации. Максимальной величине адсорбционного эффекта соответствует определенное сочетание температуры и скорости деформации (рис. 257). [c.479]

Рис. 257. Зависимость величины адсорбционного эффекта До при растяжении монокристаллов олова от скорости деформации при 20 (а) и 100 °С (6). -предел теку,

Основной путь интенсификации этого процесса основан на адсорбционном эффекте понижения прочности (эффекте Ребиндера) [1]. В данной работе исследовано влияние полиэтиленполиамина (ПЭПА) и моноэтаноламина (МЭЛ) в качестве добавок на механические свойства алмазных порошков при измельчении в вибрационном диспергаторе с целью подбора наиболее эффективных ПАВ для увеличения выхода порошков класса—1 мкм. [c.113]

Примером проявления адсорбционного эффекта Ребиндера на металлах служит существенное разупрочнение монокристалла цинка при смачивании его ртутью, которая активно адсорбируется на нем. Аналогичный эффект возможен и при контакте цинка с расплавами таких легкоплавких металлов, как жидкие галлий и олово. Характерно, что адсорбционное понижение прочности твердых мета шов при контакте с расплавами реализуется преимущественно в тех случаях, когда расплав не вступает в химическое взаимодействие с твердым металлом и практически не растворяется в нем. Признак малой растворимости используется при подборе конструкционных материалов, работающих в контакте с жидкими металлами, например, в атомной энергетике 13]. [c.27]

Адсорбционные эффекты в процессах деформации и разрушения металлов могут быть особенно велики. Применение активных смазочно-охлаждающих жидкостей при обработке резанием облегчает пластическую деформацию и способствует улучшению качества обработанной поверхности (снижение шероховатости и поверхностного наклепа). [c.52]

Ранее было высказано предположение, а в работе [45 ] установлено, что пленка имеет высокую концентрацию точечных дефектов (вакансий). Действительно, известно [12], что избирательное растворение легирующих компонентов медного сплава в кристаллической решетке твердых растворов и химических соединений вызывает избыточную концентрацию вакансий. Кроме того, вакансии возникают при деформировании пленки и при выходе дислокаций на поверхность. При толщине порядка 1 мкм пленка имеет пористость, которая еще более снижает ее толщину, делая ее соизмеримой с полями напряжений дислокаций. ПАВ, находящееся в порах пленки, понижает прочность стенок пор. Высокая подвижность дислокаций в пленке таким образом обеспечивается сочетанием способствующих этому факторов высокой избыточной концентрацией вакансий, адсорбционным эффектом Ребиндера и малой толщиной стенок пор пленки. Вместе с тем увеличение площади фактического контакта до значения, близкого к номинальному, с одной стороны, и снижение трения примерно на порядок до значений жидкостного, с другой, дает основание полагать, что трение идет не между твердыми поверхностями, а между дискретными частицами со слабым взаимодействием между ними. Затруднение в исследовании этого состояния пленки состоит в том, что оно существует в процессе трения в условиях всестороннего сжатия и нагрева при трибохимическом воздействии и при прекращении трения исчезает. [c.9]

Окружающая газовая среда через щелевой и адсорбционный эффекты оказывает существенное влияние не только на трение асбофрикционных материалов, но и на износ. [c.148]

Представленные выше результаты дают дополнительную информацию о возможности проявления адсорбционного и щелевого эффектов. Так, уменьшение коэффициента взаимного перекрытия приводит к снижению коэффициента колебания характеристики фрикционной теплостойкости (см. рис. 27, а) вследствие адсорбционного эффекта, а уменьшение ширины дорожки трения Ь (см. табл. 3) при полном взаимном перекрытии приводит к тому же результату вследствие развития щелевого эффекта (см. рис. 27, б). Следует отметить, что при малом [c.155]

Представленные результаты дают дополнительную иллюстрацию проявления адсорбционного и щелевого эффектов. Так, уменьшение Квз приводит к снижению коэффициента колебания характеристики фрикционной теплостойкости (см. рис. 3.24, а) вследствие адсорбционного эффекта, а уменьшение радиуса трения (см. табл. 3.11) приводит при полном взаимном перекрытии к тому же результату вследствие развития щелевого эффекта (см. рис. 3.24, б). Следует отметить, что при очень малом Квз коэффициент колебания характеристики фрикционной теплостойкости сохраняется достаточно высоким. Это объясняется тем. [c.246]

Как следует из уравнения (2.44), в зависимости от конкретных условий применения ингибитора могут проявляться либо оба эффекта (адсорбционный и блокировочный], либо один из них. Блокировочный или адсорбционный эффекты в принципе могут быть определены из независимых данных различными методами, преимущества и недостатки которых рассмотрены в [51]. [c.34]

Многие расплавы вызывают также охрупчивание конструкционных металлов и сплавов вследствие проявления адсорбционных эффектов (эффект Ребиндера), причем по мере убывания интенсивности влияния расплавы металлов располагаются следующим образом свинец, висмут, кадмий, олово. С повышением температуры химическое воздействие расплавов усиливается, а эффекты адсорбционного понижения прочности и пластичности уменьшаются. Данные о характере разрушения, а также стойкости конструкционных металлов и сплавов в натрии, литии, свинце, висмуте и их сплавах приведены в работах (2, 10, II]. [c.252]

Глубокие исследования по изнашиванию твердых тел с учетом среды были выполнены П. А. Ребиндером и его учениками [26]. Еще в 30-х гг. П. А. Ребиндер открыл адсорбционный эффект понижения прочности твердых тел благодаря адсорбции поверхностноактивных веществ понижается поверхностная энергия твердого тела, что приводит к облегчению выхода дислокаций. Все это имеет большое значение для познания природы трения и изнашивания металлов. Диспергирование металла при трении может быть усилено или ослаблено поверхностно-активными веществами во много раз. Работы П. А. Ребиндера и его учеников нашли широкий отклик во всем мире у специалистов не только по прочности материалов, но и по обработке материалов, трению и изнашиванию. На базе работ П. А. Ребиндера сформировалась новая наука — физико-химическая механика материалов, охватывающая вопросы физики, химии и механики в части создания и эксплуатации новых материалов. [c.22]

Адсорбционный эффект понижения прочности (эффект Ребиндера). Поверхностно-активная среда влияет на процессы деформации и разрушения твердых тел, значительно понижая их сопротивляемость деформированию и разрушению в результате физической (обратимой) адсорбции поверхностно-активных веществ их окружающей среды. Этот эффект был установлен П. А. Ребиндером и назван его именем. Различают внешний и внутренний адсорбционные эффекты. Внешний адсорбционный эффект происходит в результате адсорбции поверхностно-активных веществ на внешней поверхности деформируемого твердого тела, что вызывает пластифицирование поверхности и снижение предела текучести сТт, а также коэффициента упрочнения Я = da/de, где о — напряжение, е — деформация (рис. 3.6). [c.65]

Молекулы органических кислот и спиртов относительно велики, они не могут проникнуть в трещины и вызывают внешний адсорбционный эффект. Эффект Ребиндера можно также продемонстрировать на примере продавливания стального шарика через сквозное цилиндрическое отверстие в металлическом образце (рис. 3.7). При продавливании шарика избыточный поверхностный слой металла пластически деформируется, образуя наплыв перед шариком. При продавливании шарика без смазочного материала в зону деформации вовлекается значительно больше металла, чем в присутствии активной среды. На рис. П7 показана микроструктура металла в пластической волне при продавливании шарика. Силы продавливания при смазывании парафином в 3 раза меньше, чем в случае отсутствия смазочного материала. [c.65]

На скорость и характер процесса разрушения нагруженного образца любого материала оказывает влияние напряженное состояние этого материала. Воздействие жидких сред значительно осложняет картину разрушения материалов по сравнению с разрушением в вакууме или на воздухе. Кинетика разрушения в этом случае может определяться не только частотой термических флуктуаций связей, ускоряемых действующими в вершине разрушающей трещины напряжениями, но также процессами поверхностного, объемного, физического и химического взаимодействия полимера и среды, процессами растворения и резкого ослабления межмолекулярного взаимодействия в полимере, скоростью проникания среды к перенапряженным участкам полимерного образца и т. п. Поверхностно-адсорбционные эффекты воздействия среды усиливают действие механических напряжений, [c.120]

Таким образом, можно утверждать, что изменение кинетики процессов усталостного разрушения полимерных материалов в инактивных жидких средах, характеризуемое уменьшением числа циклов до разрушения, нельзя объяснить только поверхностно-адсорбционным эффектом и уменьшением поверхностной энергии полимера. [c.188]

Поскольку адсорбция является первичным актом взаимодействия жидкости с твердым телом, проявление адсорбционного эффекта предшествует развитию коррозионных процессов и в отличие от них не зависит от времени контакта среды с металлом. Адсорбционная усталость проявляется в поверхностно-активных жидких средах и является результатом снижения прочности поверхностных слоев металла вследствие эффекта Ребиндера. Адсорбционный фактор снижения усталостной вьшосливости стали в поверх-ностно-активных средах мало меняется для различных сталей и практически не зависит от прочности и твердости стали. Коррозионный фактор снижения усталостной выносливости в коррозионных средах зависит от прочности и твердости стали, увеличиваясь с их ростом ( 14,15]. [c.9]

В отличие от водных сред, где, как правило, превалирует коррозионная усталость, для таких поверхностноактивных сред, как смазочные масла с присадками, адсорбционный эффект является одним из основных факторов, определяющих влияние смазочного масла на усталостную выносливость металла. Степень снижения усталостной долговечности стали в маслах с поверхностно-активными присадками достигает 15-20% долговечности в сухом воздухе [14]. [c.9]

При электрохимической коррозии введение в среду ингибитора может сказываться на коррозионном потенциале металла (электрохимический эффект), структуре двойного электрического слоя (двойнослойный или адсорбционный эффект), на каталитических свойствах металла (исключение активных центров, изменение энергии адсорбции реагирующих частиц, вытеснение каталитических комплексов) и на относительной величине поверхности металла, контактирующей с коррозионной средой (блокировочный эффект). [c.141]

Изменение строения двойного слоя, связанное с повышением общей концентрации электролита, приводит к уменьшению толщины двойного слоя и увеличивает, следовательно, градиент поля при постоянной величине электродного потенциала. По-видимому, с этим обстоятельством связан подбор опытным путем в качестве модельного электролита для ускоренных испытаний стали на коррозионное растрескивание насыщенного раствора Mg la [58]. Увеличение концентрации водного раствора HjSO монотонно снижает время до разрушения закаленной стали (см. рис. 58), хотя концентрационная зависимость скорости общей коррозии имеет два максимума. Это явление можно объяснить адсорбционным эффектом Ребиндера и усилением избирательности коррозии, т. е. локализацией растворения под действием напряжений. При максимальных напряжениях ниже предела текучести скорость общей коррозии [c.170]

Изменение строения двойного слоя, связанное с повышением общей концентрации электролита, приводит к уменьшению толщины двойного слоя и увеличивает, следовательно, градиент поля при постоянной величине электродного потенциала. По-видимому, с этим обстоятельством связан подбор опытным путем в качестве модельного электролита для ускоренных испытаний стали на коррозионное растрескивание насыщенного раствора Mg la [64]. Увеличение концентрации водного раствора H2SO4 монотонно снижает время до разрушения закаленной стали, хотя концентрационная зависимость скорости общей коррозии имеет два максимума. Это явление можно объяснить адсорбционным эффектом Ребиндера и усилением избирательности коррозии, т. е. локализацией растворения под действием напряжений. При максимальных напряжениях ниже предела текучести скорость общей коррозии высокопрочных сталей увеличивается всего в несколько раз [22], а коррозионное растрескивание наступает быстро, что обусловлено локализацией растворения напряженного металла. В опытах [132] с концентрированной серной кислотой поверхность стали не имела следов коррозии, хотя образцы растрескивались в течение нескольких минут. По-видимому, под влиянием одновременно действующих кислоты высокой концентрации и механических напряжений происходят локализация коррозии, адсорбционное понижение прочности (эффект Ре- биндера) и, следовательно, повышение склонности к коррозионному pa -f трескиванню. [c.172]

Полученные данные о поведении сульфидных включений в процессе нагрева и деформации в стали иозволпли предположить, что сульфиды при высоких температурах вызывают адсорбционное охрупчивание стали. Исходя из этого, были проведены эксперименты по изменению величины адсорбционного эффекта в зависимости от химического состава сульфидов и температуры испытаний стали Ст. 3, сплава монель и никеля, для чего были испытаны образцы, покрытые пленкой сульфидов, и контрольные. [c.137]

Как известно, в механизме ИП основную роль "играют три эффекта эффект избирательного растворения, или коррозионный эффект Ребиндера, или адсорбционный эффект Киркендала, или диффузионный. Интенсивность упомянутых физико-химических процессов зависит от характера напряженного состояния трущихся поверхностей. [c.55]

В зависимости от свойств и термодинамического состояния системы деформируемый металл — среда снижение сопротивления усталостному разрушению металла может быть следствием проявленйя адсорбционного эффекта, электрохимического растворения анодных участков или охрупчивания металла вследствие наводороживания. Чаще указанные факторы действуют на металл комплексно и их трудно разделить. Однако, если превалирующее действие оказывает адсорбционный фактор, то процесс разрушения металла при одновременном действии на него циклических напряжений и рабочей среды принято называть адсорбционной усталостью, еспм снижение сопротивления усталости связано с наводоро-живанием металла — водородной усталостью, а если проявляется чисто электрохимический фактор — коррозионной усталостью. Обычно под коррозионной /сталостью подразумевают процесс усталостного разрушения металла в присутствии коррозионной среды вообще. [c.15]

При увеличении прочности стали проявление адсорбционного эффекта усиливается (Лобойко В.И. и др. [35, с. 21—25]). Особенностью сдвиговых процессов при адсорбционной усталости железа является почти мгновенное вступление в действие значительно большего, чем при испытании в воздухе, числа плоскостей скольжения, а также увеличение их ширины и плотности. Адсорбционное снижение поверхностной энергии дает возможность развиваться тем дефектам кристаллической решетки, которые при деформации металла в воздухе не в состоянии преодолеть энергетический барьер. [c.16]

Ф.Ф.Ажогин с сотр. [40] предполагают, что снижение сопротивления усталости металлов в присутствии коррозионных сред происходит главным образом за счет адсорбционного эффекта. Возникающие в результате взаимодействия дислокаций вакансии диффундируют в область мак-симальньгх трехосных напряжении и могут там коагулировать, снижая хрупкую прочность металла. При наложении растягивающих напрпже- [c.17]

Условно можно представить два способа поступления газовой среды на фрикционный контакт [36] 1) через контактный зазор (щелевой эффект) 2) путем адсорбирования на открытых для газа участках поверхности трения (адсорбционный эффект) — случай неполного взаимного перекрытия. Допустимо полагать, что количество поступающего на контакт кислорода воздуха определяет интенсивность термоокислительных деструктивных процессов. Из такого допущения следует, I что вид характеристики фрикционной теплостойкости может зависеть от формы и размеров элементов узла трения, например, в случае применения кольцевых образцов — от ширины дорожки трения (полуразность наружного и (внутреннего диаметров) вследствие изменения действия щелевого эффекта и от коэффициента взаимного перекрытия вследствие его влияния на развитие адсорбционного эффекта. Так, увеличение ширины дорожки трения сокращает поступление газовой среды в контактный зазор, а увеличение коэффициента взаимного перекрытия сокращает ее поступление на единицу номинальной площади. [c.146]

На рис. 19 приведены результаты испытания материала 6КХ-1Б на трение и износ в различных газовых средах на открытом воздухе 1, в азоте 2 и углекислом газе 3. Испытывали образцы размером 0 0,79X46 при удельной нагрузке 0,6 МПа. Температуру в процессе испытания постоянно поддерживали в пределах 270—300° С путем изменения скорости скольжения. В зависимости от коэффициента трения скорость скольжения изменяли в пределах 0,1—2 м/с. В одном случае коэффициент взаимного перекрытия 0,5 (рис. 19, а), во втором — 1,0 (рис. 19, б). Повышенная температура и неполное взаимное перекрытие в первом случае обеспечивали благоприятные условия для развития адсорбционного эффекта. [c.148]

При полном взаимном перекрытии (рис. 19, б) коэффициент трения и износ асбофрикционного материала не зависят от окружающей среды, что можно объяснить, как установлено выще, значительным снижением адсорбционного эффекта. В данном случае очень понижен и щелевой эффект, так как при испытаниях применяли образцы (ПХ = 79X46 мм Ь= 16,5 мм), исключающие эффективное поступление окружающей газовой среды в контактную зону и ее влияние на трение (см. табл. 2, режим 7, рис. 18). [c.149]

Наличие щелевого и адсорбционного эффектов, усиливающихся под действием окружающей газовой среды и повышенной температуры при трении ФАПМ в паре с металлами, вызывает при анализе полученных результатов необходимость учета вида макроконтактирования и макрогеометрических характеристик узла трения. [c.149]

При полном взаимном перекрытии (рис. 3,8, б) коэффициент трения и износ ФПМ мало зависят от рода действующей окружающей среды, что можно объяснить, как установлено выше, вырождением адсорбционного эффекта. Вырожден в данном случае и щелевой эффект, так как при испытаниях применялись образцы (D X d = 79X46 мм 6= 16,5 мм), исключающие достаточно эффективное поступление окружающей газовой среды в контактную зону и ее влияние на трение (см, табл. 3.4, режим 7 рис. 3.7). [c.231]

Для стали Х18Н9 без покрытия в среде аргона с примесью паров натрия коэффициент трения и в особенности износ выше, чем в среде жидкого натрия. Поверхности после трения в аргоно-нат-риевой среде в течение полутора часов значительно сильнее повреждены, чем после пятичасового опыта в жидком натрии. Стальные образцы с покрытиями имеют наименьший коэффициент трения в среде жидкого натрия, а наименьший износ — в арго-но-натриевой среде. Н идкий натрий можно рассматривать как смазочную и охлаждающую среду, разделяющую трущиеся поверхности и облегчающую условия трения. Благодаря адсорбционному эффекту [2] он значительно снижает поверхностную энергию трущихся тел, облегчает пластическую деформацию и снижает потери на трение. Благодаря этому, а также улучшению условий теплоотвода смазка жидким металлом благоприятна. [c.75]

При пайке несамофлюсугощимися припоями в нейтральных газовых средах и вакууме ведущую роль в удалении окисной пленки играет адсорбционный эффект и диспергирование окисной пленки под действием расплава припоя. Определенный вклад в отслаивание окисной пленки вносят напряжения первого и второго рода, имеющиеся на границе паяемый металл — окисная пленка, а также напряжения, связанные с диффузией малораствори-мых в окисной пленке атомов припоя. Упругие искажения на границе металл — окисная пленка и наличие дислокации несоответствия на этой границе также способствуют растворению твердого металла в расплаве припоя и, таким образом, отслаиванию окисной пленки. [c.25]

Существенный вклад в проннкнове-нне припоя по границам зерен может внести также адсорбционный эффект понижения прочности. Жидкий припой, затекая в трещины, образующиеся по границам зерен, взаимодействует со стенками и в зависимости от наклона границ, уровня напряжений, влияния примесей и других факторов приводит к образованию диффузионных клиньев различных размеров. [c.31]

Л. И. Антропов проверил уравнение (2.44) на прпмере ингибирования коррозии железа в серной кислоте производными пиридина и анилина. Им было показало, что в области малых п средних заполнений поверхргостн ингибитора вклад величины в торможение существенно выше. уь. На основании этого был сделан вывод, что в кислых средах производные пиридина и анилина вызывают преимущественно адсорбционный эффект торможения, обусловленный возникновением положительного гпотенциала. [c.34]

При внешнем адсорбционном эффекте благодаря адсорбированию слоя поверхностно-активных веществ понижается поверхностная энергия твердого тела, что приводит к облегчению выхода дислокаций. [c.65]

Внутренний адсорбционный эффект вызывается адсорбцией поверхностно-активных веществ на внутренних поверхностях раздела — зародышевых микротрещинах разрушения, возникающих в процессе деформации твердого тела. Этот эффект заключается в адсорбции атомов поверхностно-активных веществ на поверхностях микротре- [c.65]

К настоящему времени более изучено воздействие физически активных сред. Физически активные среды могут как адсорбироваться на поверхности, так и сорбироваться объёмом полимерного материала. Адсорбция компонентов коррозионной среды приводит к изменению поверхностной энергии на фа-нице раздела фаз полимер - среда. К поверхностно - активным веществам (ПАВ) относят большинство органических растворимых в воде соединений кислоты, их соли, спирты, эфиры, амины, белки, большинство водных растворов сильных электролитов. Основные представления о механизме действия ПАВ на прочность твёрдых тел были даны Ребиндером. ПАВ, уменьшая свободную поверхностную энергию на границе раздела фаз полимер - среда, облегчают зарождение и развитие поверхностных дефектов. Молекулы ПАВ проникают в устья микротрещин и действуют расклинивающе. Адсорбционный эффект может быть выявлен в чистом виде для полимеров, которые практически не набухают в физически активных средах (например, полистирол в водных растворах спиртов). [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...