Металлический (атомарный) водород

Гидрид натрия (NaH) плавится под давлением при 800° С. В металлическом натрии при температуре 250°С растворяется около 0,003% гидрида, при 400° С —около 1,5%. Растворение сопровождается диссоциацией гидрида на металл и атомарный водород, растворимый в жидком металле. При охлаждении металла, насыщенного гидридом, на охлаждаемых поверхностях теплообменника возможно образование твердых частиц гидридов и увеличение контактных термических сопротивлений и в здоровых трубах пучка, а также диффузия атомарного, водорода в металлическую стенку труб пучка с соответствующими изменениями их механических свойств. На участках с высокой температурой гидрид диссоциирует при температуре 420° С, например, упругость диссоциации NaH превышает 1 атм. [c.270]

Для остальных сталей и сплавов рекомендуется способ, основанный на восстановлении окислов атомарным водородом. Образцы погружают в ванну с расплавленным металлическим натрием, через который непрерывно пропускают тщательно осушенный аммиак. Режим обработки температура расплава 350 - 420°С, расход аммиака не более 0,5 л/мин на 1 см поверхности образца, длительность 1 — 2 ч. [c.20]

Для жаростойких сталей и сплавов наиболее стабильные результаты дает способ удаления окалины, основанный на восстановлении оксидов атомарным водородом. При этом исследуемые образцы погружают в ванну с расплавленным металлическим натрием (350—420 °С), через который непрерывно продувают осушенный аммиак, расход которого не превышает 0,5 л/мин на 1 см поверхности образцов. Для хромоникелевых сталей и нихромовых сплавов, не содержащих алюминия, может быть применено катодное травление образцов в расплаве, состоящем из 40% кальцинированной соды и 60% едкого натра, при 450— 500 °С и плотности тока 2,5—3,0 Ка/м . [c.410]

Значительную опасность для металлических конструкций представляет атомарный водород, который образуется при коррозионных реакциях на границе раздела среда-металл. Водород растворяется в металле, что способствует развитию так называемой водородной хрупкости. Особенно ускоряется процесс разрушения тела при одновременном воздействии агрессивной среды и механических напряжений, если в нем имеются трещины типа пустот. Пустоты заполняются средой, на контуре которых из-за концентрации напряжений происходит интенсификация процессов взаимодействия среды с деформируемым материалом (коррозия под напряжением). [c.33]

Второй стадией процесса является взаимодействие адсорбированного на каталитической поверхности (изделии) атомарного водорода с ионами никеля, в результате которого образуется металлический никель [c.7]

На сварку оказывает также влияние водород. При охлаждении сварочной ванны в расплавленном металле растворяется атомарный водород, который по мере понижения температуры стремится выделиться из раствора (рис. 40). Если охлаждение металла и затвердевание (кристаллизация) происходят достаточно быстро, выделившийся водород в виде отдельных газовых пузырей (обычно на дне ванны или на металлических включениях, находящихся [c.88]

Коррозия благородных металлов в азотной кислоте. При коррозии таких металлов, как серебро, медь или ртуть, которые не могут вытеснять водород из растворов соляной или серной кислоты, образование водорода или веществ, богатых водородом, вроде аммиака, практически невозможно. Однако удаление атомарного водорода в результате взаимодействия с азотной кислотой, при котором образуются окислы азота (ЫОа или N0), должно привести к реакции с уменьшением свободной энергии и поэтому могущей происходить самопроизвольно. При коррозии этих металлов наблюдается характерная особенность автокаталитических реакций коррозия ускоряется ее продуктами. Наиболее быстро она происходит в застойных местах, например в условиях, когда металлический образец опирается на стенку сосуда, в котором он находится, так что продукты реакции накапливаются около металлической поверхности. Наоборот, коррозия протекает медленно, если раствор перемешивается и продукты коррозии непрерывно удаляются от металла. Таким образом, в то время как быстрое вращение образца способствует коррозии неблагородного металла в азотной кислоте вследствие ускорения подачи свежих порций реактива, оно почти предотвращает коррозию благородного металла вроде меди. Добавка мочевины к азотной кислоте, которая, по некоторым данным, способствует коррозии неблагородных металлов, сильно замедляет коррозию меди. Мочевина разрушает азотистую. кислоту, и прерывает автокаталитический круговой процесс. Другие вещества, разрушающие азотистую кислоту, также замедляют коррозию меди в азотной кислоте. По данным Балезина и Парфенова, эффективным в этом отношении является гипосульфит натрия [27]. [c.300]

В данной работе описан метод осаждения тонких металлических покрытий (N1, Со, Си, Сг, 2г, Т1, Мп, V, Ре) путем восстановления растворов солей металлов на поверхности атомарным водородом. [c.59]

Большое влияние на качество шва оказывает водород. Если охлаждение металла и кристаллизация металла шва происходят очень быстро, то атомарный водород не успевает выделиться (обычно это водород, расположенный на дне ванны и на металлических включениях) и образует микропоры или увеличивает поры, полученные от окиси углерода, доводя их до микротрещин. А это, естественно, снижает прочность и коррозионную стойкость сварного щва. Следовательно, водород, с одной стороны, защищает расплавленный металл от окисления, а с другой стороны, может явиться причиной образования пористости шва и трещин. [c.104]

Вначале водород адсорбируется на металлической поверхности в молекулярном состоянии, а затем вследствие каталитических реакций диссоциирует на атомы. При температурах до 300°С в молекулярном состоянии водород практически не проникает в железо или сталь, но в атомарном состоянии он проникает в сталь даже при низких температурах, что наблюдается при ее травлении в серной или соляной кислоте. [c.84]

Растворение водорода в металле происходит за счет диффузии ионов водорода к поверхности металла, адсорбции ионов на металлической поверхности, восстановления его до атомарного состояния, перехода атомов водорода в кристаллическую решетку металла и миграции атомов водорода в кристаллической решетке. [c.83]

Кроме перекиси водорода, для ускорения катодного процесса можно применять и другие катодные деполяризаторы, например, сернистый ангидрид, атомарный хлор, металлические катионы, существующие в нескольких ступенях окисления, а также кислородсодержащие анионы. [c.52]

Кроме перекиси водорода, для ускорения катодного процесса применяют и другие катодные деполяризаторы, например, сернистый ангидрид, атомарный хлор, металлические катионы, существующие в нескольких степенях окисления, а также -кислородсодержащие анионы. Применение кислородсодержащих анионов при ускоренных испытаниях особенно целесообразно, если они присутствуют в электролите, в котором эксплуатируется изделие. Возможность восстановления деполяризаторов на исследуемом материале определяют, исходя из значений потенциалов катодных реакций, приведенных в табл. 4. При использовании этих данных следует помнить, что они указывают лиШь на термодинамическую возможность течения реакции. [c.31]

Окружающая среда наряду с усталостью (или без нее) может способствовать стабильному распространению трещины. Как уже выше было отмечено, явление и процесс самопроизвольного разрушения металлических тел под воздействием окружающей среды называется коррозией. В качестве коррозионной среды в условиях действия внешних нагрузок может выступать и водород, содержащийся в сталях. Для сталей источником водорода может быть вода или водяные пары при непосредственном с ними контакте чистой поверхно-сти. Как показывают экспериментальные исследования, в атмосфере очищенного водорода при давлении 0,098 МПа докритический рост трещины в стали Н-11 происходит при меньшем значении коэффициента интенсивности напряжений, чем в обычных условиях. При этом трещина имеет большую скорость роста, чем в полностью увлажненной среде очищенного аргона (рис. 1.16). Это и есть непосредственная форма водородного охрупчивания [6]. Как известно, в стали водород может находиться в атомарном, а иногда и в ионном состоянии. При нормальных условиях в свободном состоянии водород находится в молекулярном состоянии. В то же время водород может диссоциировать в результате хемосорбции на железе. Это позволяет предположить, что причиной хрупкости железа может быть абсорбированный водород. Хемосорбция водорода на железе происходит мгновенно, что подтверждается отсутствием инкубационного периода развития у инициированной трещины. [c.38]

Конечно, создать и поддерживать такое давление трудно и непрактично. Существует, однако, вероятность того, что ввиду большой разницы удельных объемов молекулярной и атомарной фаз последняя может сохраниться и при снятии давления в виде метастабильной фазы (как, например, алмаз, являющийся в обычных условиях метастабильной фазой углерода). Предлагались также разные способы получения непосредственно металлического водорода из газовой фазы без применения высоких давлений (адсорбция на углероде, конденсация в сильном магнитном поле и др.). Однако пока вопрос о существовании метастабильной [c.324]

Задача 59. При растворении водорода На в металлическом электроде (платина и т. п.) молекулярный водород переходит в атомарное состояние [c.221]

Максвелловское внутреннее поле 507 Максимум сопротивления 70 Масштабная ннварнантиость (скейлииг) 502 Металлические стекла 199, 331 Металлический (атомарный) водород 324 [c.519]

Для всех сталей и сплавов, помимо указанных выше способов, рекомендуется также способ, основанный на восстановлении окислов атомарным водородом. В этом случае образцы после испытания погружают в ванну с расплавленным металлическим натрием, через который непрерывно продувают сухой аммиак. Температура расплава 350—420° С, длительность процесса 1—2 ч. Выбранный режим обработки необходимо проверять на неокис-ленном образце. Контрольный неокисленный образец не должен изменять свою массу в течение времени, соответствующего выбранному режиму удаления продуктов окисления. [c.441]

Образцы, покрытые окалиной, погружают в расплавленный металлический натрий, через который продувается аммиак. Аммиак реагирует с натрием, образуя амид натрия и весьма активный атомарный водород. Водород, взаимодействуя с кислородом окалины, образует воду, которая, в свою очередь, реагирует с металлическим натрием, давая NaOH. Эта реакция также сопровождается выделением атомарного водорода. [c.104]

Тяжелые металлы в рассматриваемых условиях не образуют гидридов, но они способны растворять атомарный водород при высокой температуре. На теплофизичеоких свойствах это может и не сказаться сильно из-за большой подвижности и почти металлической теплопроводности атомарного водорода. [c.35]

Обычно полагают, что способностью диффундировать в металл катода обладает атомарный водород, пoявляющиif я на поверхности катода в результате разряда ионов Н3О+ (в кислых растворах электролитов) или молекул Н2О (в нейтральных и щелочных растворах, а также, по-видимому, и в кислых растворах при больших плотностях така катодной поляризации [145]). Превращение иона гидроксония или молекулы воды в атом водорода связано с переходом электрона с металла катода на частицу Н3О+ или Н2О, находящуюся у границы раздела металл— раствор. Строгая количественная теория электронных переходов на указанной границе раздела в настоящее время еще не создаиа. Результаты работ [146—150] по переходу электрона между металлическим катодом и ионом в растворе не лриложимы к случаю, когда происходит значительное изменение длины и энергии связей в реагирующей частице. При катодном выделении водорода [c.45]

Как отмечают А. Т. Баграмян и 3. А. Соловьева [726], литературные данные о наводороживании гальваноосадков часто -отрывочны и противоречивы. Авторы указывают три возможных пути включения водорода в электроосадок металла. Первый путь — адсорбция атомарного водорода на поверхности растущего осадка. Адатомы -водорода либо занимают узлы кристаллической решетки металла, либо располагаются между ними, образуя твердый раствор. Второй путь — образование гидридов с металлом покрытия, распадающихся со временем с выделением водорода [728, 729, 730]. С металлами переходной группы водород дает металлическую связь. Третий путь — механический захват водорода вследствие застраивания полостей в растущем осадке. Соотнощение между этими механизмами наводороживания осадков в каждом случае зависит от природы, металла и условий электроосаждения. [c.367]

Наконец, косвенным методом изучения свойств приграничных зон зерен, обогащенных при развитии отпускной хрупкости атомами примесей, можно считать выбор в качестве объекта исследования аморфных металлических сплавов. Этот метод основан на отмеченной в работах [217, 268] аналогии между структурой и химическим составом аморфных сплавов на основе железа, которые в качестве аморфк заторов содержат 10—20 % металлоидных элементов, в частности фосфора, и границ зерен (в кристаллических сплавах железа), обогащенных теми же элементами примерно до таких же концентраций и имеющих структуру и свойства, описываемые так же как и структура аморфных сплавов в терминах полиэдров Бернала [176]. Так, в предположении, что аморфный сплав 682 8 является макроскопической моделью границ зерен, обогащенных фосфором, в кристаллическом сплаве Ре — Р, была проверена и подтверждена [217] гипотеза о влиянии зернограничной сегрегации фосфора (обусловленной, например, развитием отпускной хрупкости) на накопление атомарного водорода в местах выхода границ зерен на поверхность сплава, находящегося в водородсодержащей среде. По-видимому, этот метод может быть успешно применен и для решения других задач, связанных с исследованием свойств обогащенных границ зерен. [c.29]

Влияние концентрации водородных ионов на величину перенапряжения восстановления ионов цинка изучено в ряде работ. В частности, Швабе [12] считает, что ионы водорода, адсорбирующиеся на электроде, оказывают ингибирующее влияние на процесс осаждения цинка, вследствие чего поляризация цинка существенно зависит от pH электролита. Матулис и сотр. 113] предполагают, что одновременное выделение водорода при восстановлении ионов цинка способствует подщелачиванию прикатодного слоя и приводит к образованию гидроокиси цинка, которая затем восстанавливается атомарным водородом до металлического цинка. [c.35]

Другим путем попадания водорода в металл может быть образование химических соединений между металлом и водородом— гидридов, распадающихся со временем с выделением водорода [17, 18, 21]. Следует отметить, что связь водорода с металлами может быть ионной, ковалентной и металлической [22]. Случаи ионного типа связи (или полярного), когда водород является отрицательным ионом, встречаются в соединениях водорода с щелочными и щелочноземельными металлами и отличаются высокой стабильностью. Ковалентная связь известна, например, у гидридов АзНз и 5ЬНз, отличающихся летучестью. Металлическая связь характерна для соединений водорода с металлами переходной группы и напоминает интерметаллические соединения. Таким образом, сила связи в соединениях водорода с металлом может быть разной в зависимости от природы металла, а также наличия примесей в нем. В некоторых работах было установлено, что действительно при выделении водорода на некоторых металлах наблюдается гидридообразование [23, 24]. Одна часть образовавшегося при разложении гидридов атомарного водорода уходит из металла, а другая часть диффундирует в металле. [c.269]

Согласно этой методике с одной стороны металлической мембраны поддерживается постоянная онцентрация абсорбированного атомарного водорода, в то время 1как с противоположной стороны концентрация водорода равна нулю. Эти условия выполняются при катодной поляризации одной стороны мембраны и анодной поляризации другой ее стороны в потенциостати- [c.49]

Однако добавление к кислоте следов соли олова дает возможность достижения всех преимуществ катодного травления без его недостатков, благодаря осаждению на поверхности металла, освобожденной от окалины, тонкого слоя металлического олова этот слой вследствие высокого перенапряжения на олове не только препятствует выделению пузырьков водорода, но, кроме того, создает барьер, через который не может пройти атомарный водород это не допускает проникновения атомарного водорода в сталь и предотвращает два последних перечисленных последствия. Более того, так как олово обладает высоким перенапряжением водорода, ток, приходящийся на выпуклые части деталей с неровной поверхностью, отклоняется к более глубоким участкам детали, как только первые будут покрыты пленкой олова. Это способствует удалению окалины в глубоких частях детали. На этом основан процесс Балларда— Данна, который применяется в автомобильной промышленности. [c.373]

При коррозии металлов частицами, ассимилирующими избыточные электроны, возникающие за счет анодного процесса, обычно являются катион водорода и молекулы кислорода, растворенные в электролите. В некоторых условиях деполяризаторами, т. е. частицами, ассимилирующими электроны и, следовательно, восстанавливающимися на катоде, являются диоксид серы, атомарный хлор, любые металлические катионы разных степеней окисления (ионы железа, хрома), а также кислородсодержащие неорганические анионы (СгаО -, МПО4-, АзОз -). В зависимости от того, какая из частиц участвует в процессе ассимиляции электронов при катодной реакции, различают процессы коррозии, идущие с кислородной, водородной или смешанной деполяризацией. К первым [c.8]

Будучи слабоокисленными, покрытия этого вида позволяют легировать расплавленный металл элементами с большим сродством к кислороду. Легирование марганцем и кремнием, осуществляемое при переходе их из ферромарганца и ферросилиция в сварочную ванну, придает соединению высокую прочность. Помимо этого для легирования в покрытие можно водить металлические порошки. Наличие в нем большого количества соединений кальция, хорошо связывающих серу и фосфор, которые затем выделяются в шлак, обеспечивает высокую чистоту наплавленного металла с малым содержанием серы и фосфора. При высокой температуре плавиковый шпат разлагается с вьщелением атомарного фтора, который связывает водород в устойчивую, нерастворимую в металле молекулу HF. В результате наплавленный металл содержит незначительное количество водорода (4... 10 см в 100 г металла). Применение в покрытии активных раскислителей (титан, алюминий и кремний) обеспечивает низкое содержание кислорода в металле шва (менее 0,05 %). Поэтому наплавленный металл мало склонен к старению, стоек к образованию кристаллизационных трещин и пластичен при низких температурах. [c.62]

В. Н. Гуляев и И. Н. Лагунцев выдвинули гипотезу для объяснения различной способности металлов к схватыванию. Молекулы водорода, кислорода, азота и некоторые другие двухатомные молекулы, адсорбируясь на металлических поверхностях, переходят в атомарное состояние, благоприятствующее диффузии в металл. Доказано, что азот, углерод и водород могут участвовать в металлической связи и входить в кристаллическую решетку металла, куда также проникает кислород при малом количестве его на поверхности в начальный период окисления. Следовательно, если на поверхности контакта количество адсорбированных атомов будет способно раствориться поверхностными слоями контактирующих деталей, то наступит схватывание. Роль пластического деформирования заключается в разрушении поверхностных окисных пленок и снижении концентрации адсорбированных атомов на поверхности фактического контакта. Так же могут происходить структурные изменения, влияющие на способность к схватыванию. Способность металлов к схватыванию определяется отношением его абсорбционной и адсорбционной способностей. [c.205]

При коррозии металлов частицами, ассимилирующими избыточные электроны, возникающие за счет анодного процесса, обычно являются ион водорода и молекулы кислорода, растворенные в электролите. В некоторых условиях деполяризаторами, т. е. частицами, ассимилирующими электроны и, стало быть, восстанавливающимися на катоде, могут служить сернистый газ, атомарный хлор, любые металлические катионы, существующие в нескольких степенях окисления (ионы железа, хрома), а также кислородсодержащие неорганические анионы (СггО , Мп04, АззОз). В зависимости от того, какая из частиц участвует в процессе ассимиляции электронов при катодной реакции, различают процессы коррозии, идущие с кислородной, водородной и смешанной деполяризацией. К первым относятся процессы, в которых катодные реакции протекают по схемам (2—6) табл. 3, ко вторым — по схеме (1). Процессы коррозии со смешанной деполяризацией протекают за счет катодных реакций, идущих по схемам (1) и (2—6) или (1) и (7—9). Могут встретиться процессы со смешанной деполяризацией, в которых [c.12]

В отличие от других соединений, водород способен к хемосорбции и диффузии во всех металлах Водород находится в металле в атомарном состоянии в виде протонов (протонный газ). Растворимость водорода в металлических блоках не превышает 1—10 см на lO f г йри нормальных температуре и давлении, а в металлических порошках может достигать 100—1000 на 100 г металла. С ростом температуры и внешнего давления растворимость увеличивается. Способность водорода к растворе- [c.366]

Некоторые специфические факторы в процессе резания существенно интенсифицируют реакцию кислорода со свежеобразованными металлическими поверхностями [12]. Молекулярный кислород Ог,, т. е. в том состоянии, в котором он обычно пребывает в составе воздуха, обладает невысокой реакционной способностью. Сильно реакционно способным является кислород атомарный. Сухой молекулярный кислород превращается в атомарный в процессе его хемосорбции. Всегда присутствующие в воздухе частицы воды положение изменяют. При возникновении новых металлических поверхностей они испускают поток свободных электронов, которые, в свою очередь, разрушают молекулы воды. В том лее направлении действуют и излучаемые свежеобразованной металлической поверхностью электромагнитные волны. Сталкиваясь с электронами, молекулы воды расщепляются с выделением радикала ОН (гидроксила). Вероятно также возникновение перекиси водорода Н2О2 — неустойчиво- [c.30]

Для более полного восстановления окислов, расположенных на поверхности металлических порошков, иногда добавляют (до прессования) около 2% по весу промышленного гидрида титана или циркония (ИНг или 2гНа), выделяющих при вагреве водород в атомарной форме, который хорошо восстанавливает образующиеся окислы. После спекания магниты проходят термическую обработку (с обязательным нагревом в водородной атмосфере) по режимам, соответствующим данному составу. [c.948]

Полагают, что увеличение параметра хрома объясняется внедрением в его решетку некоторого количества поглощенного водорода, которое с трудом удаляется при нагреве, и что большая часть водорода, повидимому, адсорбируется на поверхностн кристаллов (по границам зерен) и в микротрещинах, причем эта часть водорода нри нагреве легко удаляется. Суммарная поверхность криста-лликов хрома очень велика в силу высокой дисперсности осадка. Кроме того, нри электролизе имеется высокая концентрация водорода в атомарном состоянии непосредственно на металлической поверхности, так как выделение металлического хрома всегда сопровождается выделением газообразного водорода. [c.66]

Мн. в-ва при малых давлениях кристаллизуются в неплотноупакованные структуры. Напр., крист, водород состоит из молекул, находящихся на сравнительно больших расстояниях друг от друга структура графита представляет собой ряд далеко отстоящих слоёв атомов углерода. При достаточно высоких давлениях таким рыхлым структурам соответствуют большие значения энергии Гиббса. Меньшим значениям С в этих условиях отвечают равновесные плотноупако-ванные фазы. Поэтому при больших давлениях графит переходит в алмаз, а мол., крист, водород должен перейти в атомарный (металлический). Кван- [c.800]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...