Локальные катоды

Различают три возможности анодной защиты применение анодного тока от внешнего источника, формирование локальных катодов и применение пассивирующих ингибиторов. При способе с наложением тока от внешнего источника сначала должны быть определены области защитных потенциалов путем исследования зависимости показателей коррозии от потенциала (см. соответствующие данные в разделах 2.3 и [c.390]

Защита путем формирования локальных катодов [c.399]

Здесь R — сопротивление между окружающим диск анодным участком и точкой, находящейся на расстоянии г от центра диска — радиус локального катода К — удельная электропроводность электролита. [c.94]

Межкристаллитная коррозия алюминия в щелочи вызывается присутствием железа в форме остаточных загрязняющих примесей на границах зерен, которые, по-видимому, действуют как весьма хорошие локальные катоды для выделения водорода. Тот же эс )фект обнаружен в кислых растворах. [c.101]

Уравнение (78) позволяет аналитически определить величину локального тока 1 из величин начальных разностей потенциалов локальных электродов, омического сопротивления и поляризуемости локальных катодов и анодов. Для простейших случаев коррозии, когда эти величины могут быть получены независимо, можно, следовательно, чисто аналитически рассчитать скорость коррозии. [c.122]

Во многих случаях коррозии, с целью упрощения, вполне допустимо рассматривать корродирующую систему как работу бинарного гальванического элемента. Например, при коррозии какого-нибудь сплава в электролите мы обычно объясняем механизм коррозии структурной или какой-либо иной электрохимической неоднородностью, т. е. наличием на поверхности локальных катодов и анодов (рис. 56, 1), как работу двойного гальванического элемента катод-анод (рис. 56, 2). В этом случае такая трактовка механизма коррозии вполне достаточна и позволяет нам объяснить и вывести основные электрохимические законы без лишних усложнений. [c.132]

I Эффективные потенциалы катодного и анодного процессов, т. е. потенциалы, устанавливающиеся в процессе работы локальных элементов, будут в результате поляризации сближаться. В частном случае, когда со противление локальных элементов мало, потенциалы локального катода-и анода могут быть даже почти равными. Однако для принципиальной возможности протекания процесса электрохимической коррозии начальная оаз-яость потенциалов катодного и анодного участков необходима. [c.146]

Замечено, что ионы меди, появившиеся в растворе в результате растворения алюминия, содержащего медь, интенсифицируют коррозию в значительно большей степени, чем ионы меди, введенные в раствор в виде солей. Предполагается, что локальные катоды на поверхности алюминия экранированы окисными пленками, препятствующими осаждению меди из солей, введенных -в раствор, а ионы — атомы меди из алюминиевого сплава переходят в раствор на анодных участках, не защищенных пленкой. Часть ионов меди высаживается в анодных участках. При этом поверхность анодного участка, на которой высадилась медь, превращается в катод, что интенсифицирует коррозию и обусловливает появление язв. [c.41]

Статья Бианки может быть рекомендована тем, кто интересуется научными основами защиты. К сожалению предлагаемый им критерий, хотя в основном правильный, тем не менее мало применим к условиям почвы. Он показал, что если щуп зонда перемещать по прямой линии, соединяющей локальный катод защищаемого образца с внешним анодом, потенциал будет постепенно падать, если образец полностью защищен. Если протекающий ток слишком слаб для полной защиты, то потенциал сначала будет расти (вследствие влияния локального катода) и затем падать (при приближении к внешнему аноду). См. стр. 809. [c.269]

По-видимому, существует мнение, что эффективная э. д. с. коррозионного элемента может быть определена путем измерения отдельно потенциала образца с незакрытыми границами зерен, отдельно потенциала образца с незакрытой сердцевиной зерен и вычитания одной величины из другой. Если оба электрода обратимые (например, u/ u (NOs) и Ag/Ag (NO3) j, то можно определить разность потенциалов элемента u/ u (NO3) a/Ag (N0 ) г/Ag вычитанием, хотя даже в этом случае э. д. с. уменьшается вследствие поляризации при протекании тока. Для необратимых систем, однако, метод вычитания не годится. Например, на образце с незакрытыми границами зерен измеряется компромиссный потенциал, определяемый двумя (различными) реакциями (анодной и катодной), протекающими иа различных участках границ зерен, а потенциал образца с закрытыми границами обусловлен реакциями иа анодах и катодах внутренней части зерна. Но в коррозионном процессе на незащищенном образце главным образом ток течет от границы зерна, работающей анодно, к его внутренней части — катоду локальные аноды на катоде и локальные катоды на аноде практически бездействуют. [c.629]

Возникновение локальных пар окалина—металл имеет большое практическое значение для коррозионной стойкости стальных конструкций не только в морской воде. Так, понтоны сплоточных машин, изготовленные из листов низкоуглеродистой стали без предварительного снятия окалины, за работу в течение двух навигаций на Северной Двине подверглись значительной местной коррозии с глубиной отдельных язв до 1,5—2 мм. Причиной этого быстрого коррозионного разрушения металла понтонов, как установил М. Д. Мещеряков, явилось наличие на стали окалины. В результате повреждения окалины в отдельных местах возникли гальванические пары, в которых роль катода играла окалина, а роль анодов — отдельные свободные от окалины участки металла. Большая катодная поверхность (покрытая окалиной) и сравнительно малая поверхность анодов (участков, свободных от окалины) и приводит к усиленному анодному растворению металла в местах с удаленной или поврежденной окалиной. [c.400]

Другим примером может служить поведение никеля, погруженного в расплав буры на глубину 3 мм при температуре 780 °С и давлении Oj 0,1 МПа (рис. 10.6). В этих условиях скорость окисления низка вследствие ограниченного поступления кислорода из газовой фазы. При контакте никеля с платиновой или серебряной сеткой, выступающей над поверхностью расплава, коррозия никеля сильно ускоряется (в 35—175 раз при продолжительности опыта 14). При этом никель корродирует быстрее, чем в атмосфере чистого кислорода при той же температуре, так как здесь не образуется защитная окалина NiO. Вместо этого ионы Ni + растворяются в буре, а платина работает как кислородный электрод. В этой ситуации разность потенциалов между Pt и Ni составляет 0,7 В. Добавление в расплав буры 1 % FeO еще более ускоряет процесс окисления (возможно, ионы Fe + у поверхности электролита окисляются кислородом до Ре +, а ионы Ре + снова восстанавливаются либо на катоде, либо в процессе работы локальных элементов на никелевом аноде). [c.199]

Поэтому при анодировании алюминия (см. разд. 14.4J, целью которого является формирование утолщенной покровной оксидной пленки, водород выделяется как на аноде, так и на катоде. Некоторые исследователи рассматривают также выделение водорода на аноде как следствие усиленной локальной коррозии при анодном растворении. [c.340]

Отсюда видно, что ПЭ зависит от электрического поля так же, как ТЭ зависит от температуры ln(j/S2) = = f(l/ ё) (рис. 25.47). При высоких температурах плотность тока ПЭ возрастает с Т, особенно сильно в области малых (но уже вызывающих ПЭ) электрических полей. Распределение по энергиям электронов, эмитируемых из металла, при ПЭ при низких температурах эмиттера начинается от энергии, соответствующей уровню Ферми в металле (принимаемому за нуль), и простирается в область отрицательных энергий. Ширина распределения на половине высоты составляет около 0,5 эБ (рис. 25.48). При возрастании температуры энергетический спектр эмитируемых электронов расширяется в сторону положительных энергий. ПЭ полупроводников обладает рядом особенностей, связанных с распределением электронов по энергиям в них, с проникновением внешнего электрического поля в полупроводник и с сильной термо- и фоточувствительностью полупроводников, оказывающей влияние на ток ПЭ (рис. 25.49) [28, 29]. Токи ПЭ с большой плотностью удается получать с эмиттеров, имеющих форму острия. Предельная плотность тока, еще не разрушающего острие, /кр возрастает с увеличением угла при вершине эмитирующего конуса, так как с увеличением этого угла улучшается отвод теплоты от острия (табл. 25.27, рис. 25.50). В очень сильных электрических полях, когда плотность тока ПЭ достигает 10 —10 А/см локальные участки катода, из которых происходит эмиссия, (острия) в результате сильного разогрева взрываются, образуя плотную плазму, расширяющуюся со скоростью t = 10 см/с. Этот процесс сопровождается возникновением интенсивной эмиссии (взрывная электронная эмиссия, рис. 25.51) [30]. Ток /, А, взрывной электронной эмиссии при взрыве одиночного острия [c.588]

Наряду с анодной поляризацией наложением тока от постороннего источника для достил<ения пассивного состояния к способам анодной защиты относят также [1—3] повышение плотности катодного частичного тока и применение окислительных ингибиторов и(или) ингибиторов, способствующих формированию защитного слоя (пассиваторов). Формирование локальных катодов в материале, образованных легирующими элементами или активными фазами в структуре материала и снижающих катодное перенапрял<ение, соответствует анодной протекторной защите с инертными катодами — в противоположность катодной протекторной защите с расходуемыми анодами (протекторами). [c.378]

Формирование чужеродных (локальных) катодов практикуется в первую очередь в случае материалов с высоким перенапряжением водорода для уменьшения коррозии с водородной деполяризацией (кислотной коррозии). На рис. 20.11 показана кривая анодный частичный ток — потенциал (а) для пассивируемого металла в среде с током пассивации /р и соответствующая кривая катодный частичный ток — потенциал (б) для водорода. Ввиду высокого перенапряжения водорода ток пассивации не достигается. При свободной коррозии устанавливается стационарный потенциал и а в активном состоянии. Если этот материал привести в контакт с металлом, имеющим меньшее перенапряжение водорода в соответствии с кривой катодный частичный ток — потенциал (см. рис. 20.11, в), то такой катодный частичный ток будет достаточен для пассивации. При свободной коррозии теперь установится стационарный потенциал Ujip в пассивном состоянии. Аналогичным образом действуют и локальные катоды, полученные в материале путем легирования. По такому же электрохимическому принципу можно уменьшить и перенапряжение для восстановления других окислителей в среде, причем тогда согласно рис. 2.14 нестабильно пассивные материалы могут стать стабильно пассивными. [c.391]

Во-первых, эффект коррозионного растрескивания установлен в общем только для сплавов,, однако следут иметь в виду, что наблюдалось межкристаллитное растрескивание меди 99,999%-ной чистоты в аммиачном растворе [102]. Хотя это может быть связано с загрязнениями на границах зерен, т. е. с содержанием сплава в металле высокой чистоты, называть такой материал сплавом не принято. Сообщалось также о межкристаллитном растрескивании железа высокой чистоты [103], которое вызывалось загрязнениями по границам зерен. Во-вторых, растрескивание возникает в сплавах только при воздействии некоторых специфических сред (например, а-латуни в аммиаке, как это показано в табл. 13), однако число этих сред возрастает по сравнению с первоначально установленной номенклатурой. Когда вызывающей растрескивание средой является вода, ее происхождение не имеет существенного практического значения. В-третьих, коррозионное растрескивание — явление, возникающее при сочетании наличия напряжений в детали и пребывания ее в коррозионной среде. Устранение либо среды, либо напряжений будет предотвращать возникновение трещин или пр юстановит дальнейший рост уже образовавшихся трещин. В-четвертых, при любом характере приложенного напряжения оно должно иметь растягивающую поверхностный слой компоненту. Наконец, следует отметить, что не совсем ясна определяющая коррозионная реакция, вызывающая развитие трещин. Растрескивание ииожет возникнуть из-за коррозии, т. е. разъедания металла, на очень узком фронте по описанным ниже причинам, но может быть также следствием локального охрупчивания, вызванного поглощением атомов водорода, которые разряжаются на локальных катодах близко к острию трещины. Иногда между этими двумя обш ими механизмами делают различие, называя первый механизмом активного пути, а второй — механизмом водородного охрупчивания. Хотя уже стало привычным рассматривать их по- [c.173]

Коррозионное поведение в промышленных атмосферах различается ие так сильно, а кроме того, практическая ценность более высокой коррозионной стойкости материала вначительно снижается в условиях, когда изделия находятся в электрическом контакте с другими, более катодными металлами. Например, стальные болты, даже оцинкованные или кадмированные, оказывают значительно более сильное влияние иа коррозию магния в местах соединений, чем повышенное содержание локальных катодов в иенее чистых сплавах. Таким образом, электрохимическая коррозия высокочистых сплавов в местах контакта с другими металлами не намного меньше, чем коррозия сплавов обычной чистоты. Высокочистые сплавы все же находят свое применение. В тех местах, где они могут использоваться без соединений с другими металлами, эти материалы проявляют присущую им более высокую стойкость в морской воде по сравнению с обычными магниевыми сплавами. [c.129]

Резкое торможение скорости коррозии титана в серной или соляной кислотах при доведении концентрации ЫН4р до 4—5 М связано, по-видимому, с образованием сильно пористой солевой пленки, которая закрывает часть локальных катодов на поверхности металла, а также главным образом вследствие сильного возрастания перенапряжения водорода на поверхности закрытой пленкой [43] [c.113]

Магний аноден по отношению к алюминию, но разность потенциалов и возникающий ток, когда эти металлы находятся в контакте, например в морской воде, так велики, что алюминий может быть катодно перезащищен, что вызывает его разрушение. В алюминиевых сплавах, образующих гальваническую пару с магнием, содержание примесей тяжелых металлов должно быть низким, особенно Fe, Си и Ni, которые действуют как эффективные локальные катоды. Алюминий, если он легирован магнием, разрушается в меньшей степени. Алюминий высокой чистоты может находиться в контакте с магнием без ущерба и для магния, и для алюминия [12]. Алюминий не должен находиться в контакте с медью или медными сплавами, так как это приводит к его разрушению. По этой же причине нельзя допускать контакта алюминия с дождевой [c.282]

Кремнии в нейтральных средах практически не изменяет стационарного потенциала алюминия, в кислых — увеличивает ei o. Кремний, находящийся в твердом растворе, практически не влияет на коррозию алюминия, иитерметаллиды же кремния могут быть локальными катодами и ускорять коррозию. Следует отметить, что кремний, понвидимому, существенно улучшает защитные свойства окисной пленки на поверхности алюминия сплавы типа силумина обладают высокой коррозионной стойкостью. [c.75]

Работа локальных катодов интенсифицирует местн>ю корразию. Чем выше содержание в сплаве железа и меди, тем больше точечных поражений и глубина их. [c.77]

Рассматривая причины межкристаллитной коррозии алюминия высокой чистоты при температурах выше 160 °С, можно предположить следующее. Границы зерен содержат даже в очень чистом алюминии больше различных примесей, чем центр зерна. В межкристаллитных переходных зонах вследствие межкристаллитной адсорбции возрастает содержание легирующих элементов, что и обусловливает изменение потенциала этих участков металла [161]. Скорость катодного процесса на тих примесях возрастает, что приводит к облагораживанию потенциала участков зерна, прилегающих к границе. Поскольку пр11 высоких температурах чистый алюминий при стационарном потенциале корродирует в активной области, смещение потенциала в положительную сторону приводит к ускоренному рас-гв орению пограничных участков зерен. Так, при коррозии алю- миния чистоты 99,99% в воде при 100 °С границы зерен являются катодами. Гидроксил-ион, образующийся при протекании катодной реакции, разрушает защитную окисную пленку, что ведет к развитию межкристаллитной коррозии. Подкисление среды препятствует накоплению гидроксил-ионов на локальных катодах. В св язи с этим в 0,01-н. растворе соляной кислоты при 100°С межкристаллитная коррозия алюминия высокой чистоты л енее интенсивна, чем в кипящей дистиллированной воде [162]. Значительное смещение потенциала в положительную сторону вследствие анодной поляризации или легирование элементами с. малым перенапряжением водорода до значений потенциала, отвечающих пассивной области, должно предотвратить развитие меж кристаллитной коррозии, что и наблюдается на опыте. [c.86]

На катоде окись Ре " восстанавливается до Ре .так что последняя непосредственно переходит в раствор это явление известно под названием восстановительного растворения. Если окрашенный образец целиком является анодом (при наложении внешней э. д. с.), то это препятствует действию локальных катодов, и пленка остается неразрушенной. То же самое происходит при простом погружении, если раствор содержит хромовую кислоту — сильный окисляющий агент, которая будет восстанавливаться предпочтительнее, чем Ре +, и этим самым давая возможность пленке остаться неразрушенной. Предположение, что пленки из окисла Ре " не могут быть защитными при определенных условиях, определяемых наличием восстановительного растворения, а не непосредственным растворением, было подтверждено Прайэром, который не только изучил окисные пленки на железе. [c.213]

Цинковые аноды, содержащие железо, обычно после короткого времени прекращают подачу тока. По-видимому, примеси железа образуют локальные катоды, так что анодные и катодные продукты, образующиеся рядом, взаимодействуют между собой, давая гидроокись цинка или цементоподобную основную соль поверхность становится изолированной, и ток перестает течь. [c.267]

Таким образом, локальный коррозионный ток I, обеспечиваемый диффузией кислорода к макрокатоду, прямо пропорционален площади катода 5 , а к микрокатоду — прямо пропорционален квадратному корню из плош,ади, т. е. линейным размерам (радиусу или периметру) катода правило площадей для макро-и микрокатодов). [c.239]

Межкристаллитная коррозия (МКК) — это локальное коррозионное разрушение по границам зерен металла, приводящее к потере прочности и пластичности. Межзереннае вещество, действующее как анод, контактирует с большой поверхностью самих зерен, являющейся катодом. Коррозия протекает быстро, глубоко проникая в металл и приводя иногда к катастрофическим разрушениям. Нержавеющие стали типа 18-8 или дюраль (4 % Си—А1), подвергнутые неправильной термообработке, склонны к МКК. Примером неэлектрохимического межкристаллитного разрушения может служить коррозия никеля при высокой температуре в се-русодержащей атмосфере. При этом происходит проникновение серы по границам зерен металла — см. [1, рис. 14 на с. 1109]. [c.28]

Влияние термической обработки на скорость коррозии углеродистой стали в разбавленной серной кислоте представлено данными Хейна и Бауэра [491 (рис. 6.16) и подтверждено более поздними работами Клиари и Грина [33]. Углеродистая сталь, закаленная с высоких температур, имеет структуру, называемую мартенситом. Это однородная фаза, в которой атомы углерода занимают межузельные пространства тетрагональной объемно-центрированной решетки железа, учайное распределение атомов углерода и их взаимодействие с соседними атомами железа ограничивает и с эффективность как катодов локальных элементов, поэтому в разбавленной кислоте скорость коррозии мартен- [c.128]

Почвы, содержащие органические гуминовые кислоты, отличаются агрессивностью по отношению к стали, цинку, свинцу и меди. Общая кислотность такого грунта точнее характеризует его агрессивность, чем только значение pH. Заметные концентрации Na l и N82804 придают трудноосушаемым почвам, встречающимся на юге Калифорнии, высокую агрессивность. Помимо увеличения активности локальных элементов при повышении электропроводимости почвы большое значение приобретают макро-гальванические элементы большой протяженности, возникающие вследствие различий концентрации О2 в почвах разного состава или неоднородности поверхности металла. Аноды и катоды могут находиться на расстоянии нескольких километров друг от друга. Грунт с низкой Электропроводимостью чаще всего менее агрессивен, чем высокоэлектропроводный, из-за малого количества влаги или наличия растворенных солей или и того и другого вместе. Однако электропроводимость сама по себе не является показателем агрессивности немалую роль играет характеристика анодной или катодной поляризации металла в данном грунте, [6]. [c.183]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...