Рекомбинация водорода

Поскольку при нагреве скорость коррозии во всех исследованных средах увеличивалась, можно считать, что облагораживание потенциала связано только с преимущественным облегчением катодной реакции. Так как эта реакция в значительной мере контролировалась в случае сплавов на основе железа стадией рекомбинации водорода, эффект нагрева сводился к облегчению рекомбинации. Если считать, что пластическая деформация снижает энергию активации процесса рекомбинации, то термическая активация рекомбинации (нагревом от 25 до 50° С) будет меньше проявляться при более высоких степенях деформации и облагораживание потенциала при повышении температуры при этих уровнях деформации будет происходить слабее, что и наблюдалось в неингибированной 4%-ной НС1 и в присутствии уротропина. [c.156]

Оставшиеся элементы группы УВ (помимо уже рассмотренных азота и фосфора) Аз, 5Ь и В1 оказывают очевидное отрицательное влияние на стойкость [67]. Эти элементы интересны тем, что они используются как отравляющие добавки, ингибирующие рекомбинацию водорода при катодном наводороживании. Такой же способностью обладает и сера — она также ухудшает стойкость против растрескивания [66, 67]. Все большее число данных, полученных для различных классов сплавов, свидетельствует о том, что при- [c.73]

Особого упоминания заслуживает один специальный класс ра--створенных примесей, а именно ингибиторы рекомбинации водорода, такие как 8, Аз, 8Ь и другие. Сегрегация этих элементов на границах зерен может стимулировать вызванное водородом межкристаллитное разрушение, и поскольку межкристаллитное разрушение является распространенным проявлением коррозионного воздействия среды, то в будущих исследованиях присутствию и разделению названных примесей должно быть уделено большое внимание. Первые работы, выполненные для сталей [И, 12 являются предвестниками аналогичных исследований на аустенитных нержавеющих сталях, алюминиевых и титановых сплавах. На сплавах никеля такие эксперименты уже проводятся [246, 257, 264]. Ингибиторы рекомбинации водорода могут сегрегировать и на поверхности раздела выделяющихся на границах зерен частиц интерметаллидов, ослабляя эти поверхности. Возможно также поглощение примесей частицами интерметаллидов [264]. [c.119]

Необходимо упомянуть попытку исследовать влияние ингибиторов рекомбинации водорода в зернограничных выделениях в алюминиевых сплавах [359], где оказалось, что влияние этих элементов на свойства выделений настолько велико, что перекрывает любое их воздействие как ингибиторов. Согласно другому наблюдению, обеднение раствора вблизи границ зерен влияет на зарождение (и, возможно, повторное заострение) трещин при КР [360]. Предпринимались также попытки [325, 361, 362] количественно сравнить вклады анодного растворения и водородного охрупчивания в КР модельного сплава А1—7 Mg. Согласно полученным данным, при достаточно анодных условиях и высоких напряжениях ско- [c.144]

Некоторые продукты реакций, происходящих на поверхности трещины, могут проникать внутрь металла. Имеется гипотеза о КР высокопрочных алюминиевых сплавов, согласно которой водород или хлориды диффундируют к границам зерен впереди трещины и либо понижают энергию активации растворения, либо уменьшают когезионную прочность [50, 214]. В таких условиях наиболее возможными стадиями, определяющими скорость роста трещины, дополнительно к уже рассмотренным являются 1) диффузия протонов или хлоридов в металл 2) рекомбинация водорода 3) реакция с напряженным металлом по границам зерен. Так как в общем эта гипотеза предполагает, что пластическая дефор- [c.282]

В то время как в работающем на полную мощность реакторе скорость рекомбинации водород — кислород слишком велика, синтез и разложение аммиака протекают медленно. [c.283]

Сопоставление величин энергии активации реакции рекомбинации водорода на железе в среде, не содержащей стимулятора (6300 420 Дж/моль) и в присутствии НгЗ (20 000 420 Дж/моль) показывает увеличение прочности Ре—Н-связи и затруднение рекомбинации [152]. [c.41]

О строении и структуре гальванических платиновых осадков известно очень мало. Платина осаждается на катоде совместно с выделением водорода. Водород внедряется в решетку металла и распределяется равномерно в осадке. Рекомбинация водорода до молекулярного водорода в порах и свободных пространствах приводит к образованию пузырьков и отслаиванию платинового покрытия. [c.116]

Предложено много теорий перенапряжения водорода, из которых можно было вывести эмпирические зависимости (линейную и логарифмическую) перенапряжения водорода от катодной плотности тока наиболее важными и общепризнанными являются две теории теория замедленного разряда и-теория замедленной рекомбинации. [c.252]

Таким образом, рекомбинационная теория объясняет зависимость перенапряжения водорода от материала катода чем больше склонность металла к взаимодействию с атомами водорода (высокая энергия адсорбции, образование твердых растворов, способность металла катализировать рекомбинацию водородных атомов), тем легче протекает рекомбинация водородных атомов и тем ниже перенапряжение водорода. [c.258]

При большой затрудненности реакции рекомбинации водородных атомов (528) и электрохимической десорбции (529) увеличивается возможность растворения Нзд,. в металле и последующей диффузии водорода в глубь металла (см. рис. 174), что часто приводит к появлению водородной хрупкости металла. [c.259]

Таким образом, исследованные КСФ воздействуют на механизм перенапряжения водорода, приводя к инверсии стадий замедленной рекомбинации и разряда, что способствует снижению окклюзии водорода и сохранению запаса пластичности стали. [c.273]

В H l лимитирующей катодный процесс стадией является замедленная рекомбинация ионов водорода, в то время как при введении ингибитора ИКУ-1 происходит инверсия лимитирующих стадий с преобладанием замедленного разряда ионов водорода. На практике это приводит к снижению окклюзии водорода вглубь металла, а следовательно, к подавлению его охрупчивания. [c.287]

В таблице представлены некоторые данные о применяемых и перспективных топливах. Из таблицы видно, что водород и литий являются высококалорийным топливом. С механической точки зрения наибольшее преимущество по сравнению с кислородом имеет фтор. Однако фтор ядовит и химически очень агрессивен. Значительное выделение теплоты получается при рекомбинациях атомов кислорода и водорода. [c.126]

Наличие флокенов является причиной возникновения тонких внутренних трещин. Стали, склонные к их образованию, следует после горячей деформации охлаждать медленно. Название фло-кен происходит от появляющихся на изломе округлых пятен, которые при грубом изломе имеют матовый блеск. Трещины возникают при охлаждении после горячей деформации в интервале температур 200—20° С. Растворенный в стали водород, внутреннее давление которого при рекомбинации сильно возрастает, вызывает растрескивание в названном температурном интервале. [c.70]

При коррозионном растрескивании под напряжением в слабо кислых средах, которое вызывается выделяющимся водородом, электрохимическая защита в общем случае не может дать эффекта [2]. Для пояснения этого на рис. 2.20 представлены кривые срок службы — потенциал для углеродистой стали в среде, содержащей сероводород [75]. При pH = 4 стойкость при катодной поляризации действительно заметно повышается (в некотором узком диапазоне потенциалов в результате образования поверхностного слоя FeS). Однако для длительного защитного действия этот эффект не может быть использован. По результатам измерений видно также, что по мере снижения потенциала, стойкость (по времени до разрушения) уменьшается. Анодная защита от коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого водородом, теоретически возможна, но нерациональна, поскольку при этом усилится равномерная поверхностная коррозия. Коррозионное растрескивание под напряжением под влиянием водорода в углеродистых и низколегированных сталях обычно может развиваться только в присутствии стимуляторов, которые не допускают рекомбинации выделившихся на катоде атомов водорода в молекулы Hj, вследствие чего в структуру материала может внедриться (диффундировать) повышенное количество водорода (см. рис. 2.1). К числу таких стимуляторов могут быть отнесены, например, гидриды элементов 5 и 6 групп Пери- [c.75]

Рис. 45.62. Гравитационная неустойчивость во Вселенной. По оси ординат отложено время от начала расширения Вселенной, по оси абсцисс — масса возмущения (р 1. возм). Отмечены момент f , когда сравниваются плотности вещества и излучения, и момент рекомбинации водорода Л1дж—джннсовская масса (минимальное значение массы, при которой начинается гравитационная неустойчивость) —максимальная масса возмущений, затухших к данному моменту времени под действием лучистой вязкости и теплопроводности 3=1 f85]

Присутствие ингибиторов рекомбинации водорода, таких как 5, Аз, 5Ь и другие, в среде (в виде ионов или соединений типа НгЗ), на поверхности металла (в еоставе поверхностной пленки) или же в металле в твердом растворе может сильно замедлить реакцию 2Н->-Н2 и, следовательно, значительно повысить интенсивность образования [Н] во всех трех рассмотренных случаях. Особенно интересная ситуация может возникнуть, если названные примеси уже сегрегировали на границах зерен (или на дру" гих микроструктурных особенностях) до начала проникновения водорода. При этом в местах пересечения таких границ зерен с поверхностью может происходить ускоренное проникновение водорода в металл [2, 39]. Экспериментальная проверка такой возможности представляет большой интерес. [c.129]

Важной микроструктурной особенностью являются, несомненно, границы зерен, о чем свидетельствуют и часто встречаюш,иеся случаи интеркристаллитного растрескивания. При этом точно не известно, накапливается ли водород на границах зерен, ослабляя межатомные связи, или рекомбинирует, образуя Hj, или же механизм его влияния иной. Правда, разрушение, связанное с образованием Н2 является наименее вероятным. Присутствие на межзеренных границах ингибиторов рекомбинации водорода должно усиливать его накопление и ускорять разрушение материала, что и наблюдается [12, 239, 258]. В тех случаях, когда большое значение имеет дислокационный транспорт водорода, микро-структурные особенности, сокращающие длину соскальзывания в пределах зерен, будут понижать и концентрацию водорода на межзеренных границах. Именно так, согласно предположению объясняется влияние дисперсоидов на никелевые сплавы [238, 259]. Другим фактором, вызывающим интеркристаллитное разрушение материала, может быть присутствие на границах частиц выделений и включений, что обсуждается ниже. [c.137]

Мы отмечали важность планарности скольжения в сплавах на основе Ре и N1, связанной с разрезанием выделений. Большое значение имели бы дальнейшие исследования зависимости такой планарности от металлургических факторов и предшествующей термообработки материала. Интересно было бы исследовать и влияние тех же факторов на потери когерентности выделений, что помогло бы лучше понять природу корреляции, представленной на рис. 54, и природу интеркристаллитного разрушения рассматриваемых материалов (при условии, что это разрушение связано с дислокационным транспортом водорода к границам зерен [259]). Заслуживает более тщательного изучения и отрицательное влияние ц- и б-фаз в таких сплавах на стойкость к индуцированному внешней средой охрупчиванию. Необходимо выяснить, обусловлен ли этот эффект присутствием ингибиторов рекомбинации водорода на межфазных границах, или же водород вызывает охрупчивание самих фаз. [c.141]

Имеется сравнительно немного микроструюурных данных в масштабе трансмиссионной электронной микроскопии, касающихся индуцированного внешней средой разрушения этих материалов. Поведение высокопрочных мартенситных сталей определяется процессами, связанными с основами механики разрушения [15, 16, 22, 344] и вполне может контролироваться диффузией водорода впереди трещины [318]. В отличие от всех уже рассмотренных систем сплавов, в сталях, особенно в высокопрочных, могут отсутствовать эффекты, обусловленные дислокационным транспортом водорода и характером скольжения. Однако, как мы уже отмечали, в этих сталях наблюдаются эффекты, связанные с влиянием состава и микроструктуры, для объяснения которых возможно понадобится привлечь представление о дислокационном транспорте. Один из главных вопросов относится к поведению примесей-ингибиторов рекомбинации водорода, поскольку их выделение в [c.142]

Информация об А. ф., существовавших в эпоху рекомбинации водорода (при Z 10 , где z — красное смещение), сохраняется в угл. флуктуациях темп-ры микроволнового фонового излучения ATIT, Поэтому данные наблшдени величины ATiT позволяют оценить верхние пределы амплитуды А. ф. разных масштабов в эпоху рекомбинации. По-видимому, амплитуда А. ф. в масштабах в то время составляла 0,1%. [c.27]

Флуктуации М. ф. и. Обнаружение небольших различий в интенсивности М. ф. и., принимаемого от разных участков небесной с ры, позволило бы сделать ряд выводов о характере первичных возмущений в веществе, приведших в дальнейшем к образованию галактик и скоплений галактик. Совр. галактики и их скопления образовались в результате роста незначительных по амплитуде неоднородностей плотности вещества, существовавших до рекомбинации водорода во Вселенной (см. Первичные флуктуации во Вселенной). Для любой космологич. модели можно найти закон роста азиплитуды неоднородностей в ходе расширения Вселенной. Если знать, каковы были амплитуды неоднородности вещества в момент рекомбинации, можно установить, за какое время они могли вырасти и стать порядка единицы. После этого области с плотностью, значительно превышающей среднюю, должны были выделиться из общего расширяющегося фона и дать начало галактикам и их скоплениям (см. Крупно-масштабная структура Вселенной). Рассказать об амплитуде начальных неоднородностей плотности в момент рекомбинации может лишь реликтовое излучение. Поскольку до рекомбинации излучение было жёстко связано с веществом (электроны рассеивали фотоны), то неоднородности в пространственном распределении вещества приводили к неоднородностям плотности энергии излучения, т. е. к различию темп-рнг излучения в разных по плотности областях Вселенной. Когда после рекомбинации вещество перестало взаимодействовать с излучением я стало для него прозрачным, М. ф. и. должно было сохранить всю информацию о неодв одностях плотности во Вселенной в период рекомбинации. Если неоднородности существовали, то темп-ра М. ф. и. должна флуктуировать, зависеть от направления наблюдения. Однако эксперименты по обнаружению ожидаемых флуктуаций пока не дали измеримых значений. Они позволяют показать лишь верх, пределы значений флуктуаций. В малых угл. масштабах (от одной угл. минуты до шести градусов дуги) флуктуа- [c.134]

Для того чтобы совместить очевидную сильную неоднородность Вселенной в масштабах, меньших 10(Я/50) 1 Мик (где вещество сконцентрировано в таких объектах, как галактики, звёзды, планеты и т.д.), с наблюдат. фактом её однородности и изотропии в больших масштабах, необходимо принять, что на радиац.-доминиров. стадии эволюции Вселенной существовали малые П. ф. метрики пространства-времени с характерной безразмерной амплитудой 10 —10 . Галактики и др. локализов. объекты возникли из этих П. ф. вследствие гравитационной неустойчивости — роста неоднородных флуктуаций метрики пространства-времени и плотности вещества на более поздней стадии, когда осн. вклад в плотность энергии материи вносило нерелятивястское вещество (включая барионы) с давлением р < рс, где р — плотность вещества на этой стадии Я(г) i A. Существование гравитац. неустойчивости П. ф. для адиабатических флуктуаций на стадии доминирования нерелятивистского вещества следует как из точных ур-ний релятивистской космологии, основанной на общей теории относительности, так и из нерелятивистского (ньютоновского) приближения к ним, и фактически было известно ещё И. Ньютону. Малость П. ф. в момент рекомбинации водорода при 2 10 [по крайней мере, в масштабах, превышающих [c.553]

Энергия активации соответствует одному из следующих конкрет- ных физико-хйш процессов, происходящих в вершине трещины диффузии водорода в металле диффузии ионов в растворе электролита, химическим гетерогенным реакциям (рекомбинация водорода, разряд ионов водорода и металлов, ионизация металлов и Т.Д.) диффузии кислорода в оксидной пленке химической реакции окисления металла и т.д. химическому. разложению металла. [c.69]

Электрохимические закономерности выделения водорода из водного раствора НО на большеугловых границах зерен а-железа с адсорбированным здесь фосфором исследовали на "макромоделях" такой границы аморфном сплаве Рвв,Р, и интерметаллоиде РвдР [217]. Было показано, что реакция рекомбинации водорода, действительно, замедляется в этих сплавах, по qpaвнeнию с твердыми растворами Ре — р, где для объема зерна характерна концентрация фосфора " 0,01%(ат). [c.179]

Атомпо-вояородная сварка представляет собой электрохимический вариант сварки плаллением На фиг. 134 представлена схема процесса сварки. Расплавление основного и присадочного металла происходит главым образом аа счет тепла электрической дуги и рекомбинации водорода, предварительно диссоциированного вблизи столба независимой дуги между двумя вольфрамовыми электродами. Дополнительный тепловой эффект сгорания молекулярного водорода в наружной зоне пламени и тепловое излучение дуги по сравнению с термическим эффектом рекомбинации незначительны. Температура веерообразного атомно-водородного пламени составляет около 3700° С. По степени концентрации тепла атомно-водородная сварка занимает промежуточное положение между кислородно-ацетиленовой сваркой и сваркой вольфрамовым электродом в среде инертных газов. [c.473]

Согласно экспериментальным данным Махато, Вайсмана и Лейрда [3-11], скорость восстановления кислорода на свинцовом электроде со свинцово-кальциевой основой составляет 3 см /(ч-см ) в расчете на геометрическую поверхность электрода. Скорость же окисления водорода на РЬО2-электроде с той же основой — всего —0,17 см /(ч-см ). Таким образом, рекомбинация водорода в герметичном кислотном аккумуляторе (так же, как и в щелочном НК-аккумуляторе) имеет весьма небольшое значение, в то. время как поглощение кислорода отрицательной активной массой может играть заметную роль. [c.90]

Ня с - Надс НвК Скорость этого процесса при низких температурах/тмитируется реанциеС гидратации, в с повышением температуры-реакцией каталитической рекомбинации адсорбированного водорода. [c.11]

Изложенные выше две теории перенапрялсения водорода не являются взаимоисключающими. В зависимости от материала катода и от условий процесса механизм перенапряжения водорода может быть тем или иным. Есть основания полагать, что для металлов с высоким перенапряжением водорода (Hg, РЬ, Zn, d, Tl) ответственным за перенапряжение водорода является замедленный разряд, для металлов с низким перенапряжением водорода (Pt, Pd) — замедленная рекомбинация, а для некоторых металлов (например, Fe, Ni, Ti) — замедленность обеих этих стадий. [c.259]

Некоторые исследователи (И. Тафель, Н. И. Кобозев и др.) придерживаются в вопросе водородного перенапряжения иных взглядов. Они считают, что замедленной стадией является не разряд ионов водорода, а процесс молизации.т. е. пятая стадия процесса. Эта теория водородного перенапряжения, получившая название рекомбинационной, достаточно обоснована для некоторых металлов, в отношении которых наблюдается параллелизм между величиной перенапряжения на них вод,орода и каталитической их активностью по отношению реакции рекомбинации водородных атомов. [c.41]

Угол наклона dr /d Ig j кривой, описываемой этим уравнением, невелик для небольших значений /. Наклон увеличивается по мере приближения / к / ор + /V и достигает значения р при / > 3> /г + /кор- Перенапряжение выделения водорода для некорродирующего металла также можно выразить с помощью тафелев-ского уравнения, оно имеет вид il = Р Ig (/ + /V)//o и справедливо для всех значений / (см. рис. 4.5). Значения вычисленные с помощью измеренных значений т], также следуют соотношению Тафеля, но с наклоном обратного знака. Наиболее медленной стадией разряда ионов водорода на платине или палладии, видимо, является рекомбинация адсорбированных атомов водорода. Справедливость этого допущения подтверждается тем, что найденное значение а = 2. Для железа а 0,5 и, соответственно, р = = 0,1. Вероятно, медленная стадия реакции выделения водорода на железе протекает по схеме [c.57]

В случае неингибированной среды NA E величины критериев соответствуют расчетным данным теории замедленной рекомбинации, то есть происходит активный разряд ионов водорода на поверхности металла, приводящий к его наводорожива-нию и последующему водородному охрупчиванию. При введении в коррозионную среду соединений КСФ1-КСФ5 значения критериев приближаются к расчетным данным теории замедленного разряда, что свидетельствует о преобладании молекулярного водорода у поверхности металла и его удалении из среды. [c.273]

Из табл. 44 следует, что значения критериев в среде NA E ближе к требованиям теории замедленной рекомбинации. Напротив, при дозировании ингибиторов в коррозионной среде величины критериев больше соответствуют расчетным значениям теории замедленного разряда, то есть в данном случае катодное выделение водорода лимитирует стадия разряда. Таким образом, в присутствии ингибиторов наблюдается выгодная с точки зрения снижения скорости коррозии и наводорожи-вания металла инверсия лимитирующей стадии катодного выделения водорода, которая способствует снижению его окклюзии и, соответственно, охрупчиванию металла. [c.300]

В Харуэлле [167] изучали процессы разложения аммиака в реакторе. При радиолизе образуются водород и азот. По мере накопления продуктов радиолиза начинается и обратный процесс — рекомбинация На и N2 с образованием NH3. Равновесная точка соответствует 24,6%-ному разложению аммиака. В табл. 1.38 приведены результаты по радиолитическому разложению аммиака при облучении его в канале реактора ВЕРО (тем- [c.37]

Влияние деформации на катодную поляризационную кривую выделения водорода для стали 1Х18Н9Т аналогично отмеченному выше для стали 20 деформация на стадии деформационного упрочнения ускоряет катодную реакцию (на стадии динамического возврата наблюдалось ослабление этого влияния, как и в случае анодной поляризации). Объясняется это, по-видимому, зависимостью скорости разряда ионов водорода и рекомбинации адсорбированных атомов от работы выхода электрона и адсорбционных свойств поверхности металла в связи с влиянием деформации электрода на эти свойства. Однако возможно, что наблюдаемое изменение катодной поляризации связано с пространственным перераспределением анодных и катодных реакций вследствие стремления к локализации анодного растворения пластически деформированного электрода, как это рассмотрено в гл. IV. [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...