Устойчивость оксида

На рис. 9.3 приведены графики функций AG° = f(T). Термодинамическая устойчивость оксидов возрастает в ряду элементов u-vFe Mn->-Si-)-AI, но в интервале температур 2500...3000 К устойчивости оксидов Мп и Si меняются местами. Температуры, при которых термодинамическая устойчивость обращается в нуль, соответственно будут следующими 7 00 = 2230 К Грю = = 4600 К 7 мпо=5200 К rsK = 4730 К Га,,оз = 5330 К (это ориентировочные данные, полученные очень приближенным расчетом). [c.316]

Все эти методы реализуются в сварочной технологии, но для различных металлов они будут применяться с разным успехом. Так, для металлов с высокой термодинамической устойчивостью оксидов (титан и алюминий) эти способы восстановления почти не дают эффекта и для получения качественного сварного соединения из этих металлов необходима по возможности полная изоляция их от окисляющей атмосферы (инертные газы, вакуум). [c.326]

Константы равновесия последних трех реакций (2—4) при Т = 845 К будут равны между собой, так как термодинамическая устойчивость оксидов железа будет тоже одинаковой. Графически равновесие реакций восстановления оксидов железа представлено на рис. 9.23 в координатах СО — Г и на систему кривых наложена кривая равновесия Белла — Будуара (см. рис. 9.21), делящая поле диаграммы на области прямого Ь и косвенного а восстановления. Область прямого восстановления для сварочных процессов нежелательна (потеря углерода сталью при сварке). [c.336]

В таких случаях, когда металл с кислородом образует несколько устойчивых оксидов, на его поверхности могут возникнуть оксиды с различными проводимостями. Это указывает на то, что на разных участках окалины ее рост протекает по разным механизмам окисления. [c.53]

Если металл способен образовывать с. кислородом несколько устойчивых оксидов, то окалина в зависимости от парциального давления кислорода также может состоять из нескольких оксидных слоев. Наиболее богатые металлом оксиды располагаются ближе к поверхности металла, а соединения, содержащие в наименьшем количестве кислород, находятся ближе к наружной поверхности раздела оксид — кислород. Когда парциальное давление кислорода снижается до величины, меньшей парциального давления диссоциации высшего оксида, то образуется только низший оксид. В идеальном случае каждый такой оксид образует са- [c.55]

С точки зрения термодинамики можно ожидать, что с течением времени и при условии достаточного подвода металла наиболее устойчивая оксидная фаза вытеснит все другие оксиды над ней. Когда этот устойчивый оксид покроет всю поверхность сплава, будет достигнуто стационарное состояние окисления. Поведение этого оксида в зависимости от активности кислорода и компонентов сплава принято описывать с помощью изотермических диаграмм устойчивости [70]. Если устойчивый оксид продолжает медленно расти (т. е. является защитным), то очевидно, что он делает сплав более стойким к окислению, чем быстрорастущий оксид. Это соображение всегда учитывается при разработке сплавов, обладающих высокой стойкостью к окислению. Пример такой окалины (АЬОз) показан на рис. 8. При высоких температурах -защитные свойства пленки, определяемые коэффициентом диффузии кислорода в оксиде, наиболее высоки в случае АЬОз далее следует СггОз, а затем оксиды никеля и железа [71—74]. [c.21]

Возможные переходные оксиды Устойчивый оксид [c.21]

В сплавах с очень малым содержанием менее благородного легирующего элемента образование зародышей соответствующего более устойчивого оксида может быть подавлено окислением основного компонента и эти зародыши останутся в форме дискретных частиц, внедренных в окалину [75]. В подобных сплавах может происходить также внутреннее окисление менее благородного элемента, пока и поскольку концентрация растворенного компонента ниже критической величины [76]. Дополнительными факторами, способствующими этому внутреннему окислению, являются также малые коэффициенты диффузии растворенного компонента в сплаве и высокие парциальные давления кислорода в газовой фазе [76]. Однако в случае газовых смесей с очень низкой активностью кислорода неспособность сплава образовать защитную окалину с хорошей адгезией часто также приводит к внутреннему окислению [36—38]. При этом размеры, форма и распределение частиц внутреннего оксида зависят от сплава и конкретных условий, хотя, как правило, более устойчивым внутренним оксидам соответствуют частицы меньших размеров и все частицы стремятся сконцентрироваться на границах зерен [77, 78]. [c.22]

Необходимо отметить, что потеря защитных свойств может быть связана с периодическим отслаиванием устойчивой окалины. Такое отслаивание сопровождается ускоренным образованием менее устойчивых оксидов на незащищенной поверхности сплава под отделившейся окалиной [72]. Формированию тонкой защитной ока-.чины может препятствовать также испарение оксида, что особенно характерно для оксидных пленок на сплавах, содержащих СггОз [79]. Интересно отметить, правда, что в случае некоторых сплавов N1—Сг—А1 испарение СггОз способствовало образованию тонкой защитной пленки, состоящей исключительно из АЬОз [69]. [c.22]

Стабилизирующее действие органических соединений хозяйственно-бытовых сточных вод на агрегативную устойчивость оксидов железа [c.223]

Установленное экспериментально стабилизирующее действие органических соединений основного класса на.оксиды железа может быть обосновано следующими соображениями. Агрегативная устойчивость оксидов железа повышается вследствие образования на поверхности частиц РегОз оболочек из гидрофильных молекул основных органических веществ, придающих им дополнительный отрицательный заряд. Это приводит к снижению поверхностной энергии частиц оксидов железа, а следовательно, к повышению их агрегативной устойчивости. [c.228]

Звёзды спектральных классов М и S богаты кислородом. У них [О] > [С], и весь углерод связывается в СО, др. молекулы, содержащие С, не образуются. Оставшийся кислород идёт на образование менее устойчивых оксидов, прежде всего SiO ( дио — 8,2 эВ), ZrO (/дис =7,8 эВ), если хватает кислорода, то TiO ( дис = 7,0 эВ) и т. д. вплоть до радикала ОН (( дир = 4,4 эВ), к-рый преобразуется в HjO и забирает весь остаток кислорода. Поэтому оксиды с дис < эВ не образуются, а соответствующие элементы дают в осн. гидриды. Различие М- и S-звёзд обусловлено разницей в кол-ве остаточного кислорода ([О] — [С]) и, возможно, повышенным содержанием тяжёлых элементов в S-звёздах. [c.192]

Радиационная устойчивость. Оксид бериллия в большей степени, чем какой-либо керамический материал, обладает способностью рассеивать нейтроны. Именно эта способность и определила применение оксида бериллия в атомных реакторах в качестве замедлителей нейтронов. Под воздействием радиоактивного излучения вследствие смещения ионов и возникновения дефектов в кристаллической решетке происходит изменение некоторых физических и теплофизических свойств ВеО. В результате облучения меняется гексагональная решетка, причем отношение осей с/а увеличивается с 1,622 до облучения до 1,627 после облучения, при этом наблюдается удлинение образца на 0,1—0,2%. Наиболее заметно снижаются у облученного ВеО теплопроводность (на 30—50%) и прочность (до 80% первоначальной). После термической обработки первоначальные свойства спеченного ВеО почти полностью восстанавливаются. [c.136]

Рис.11.3. Схема разреза сплава А—В, оба компонента которого образуют устойчивые оксиды, однако ВО более стоек, чем АО а — сплав с низким содержанием В демонстрирует внутреннее окисление В под наружным слоем АО б — сплав с высоким содержанием В демонстрирует образование наружного слоя ВО

Устойчивость оксидов к испарению определяется их упругостью диссоциации. Некоторые условия применения высокоогнеупорных оксидов представлены в табл. 4.39—4.42. [c.176]

Механизм пайки в среде инертных газов и вакууме сводится к потере устойчивости оксидов и их разложению с выделением кислорода в процессе нагрева, причем температура разложения оксидов будет тем ниже, чем меньше парциальное давление кислорода в процессе пайки. [c.461]

Поскольку примеси в металле играют роль локальных элементов, можно ожидать, что их уменьшение значительно повысит коррозионную стойкость металла. Поэтому, например, алюминий или магний высокой чистоты более устойчивы к коррозии в морской воде или кислотах, чем технические металлы, а специально очищенный цинк менее растворим в соляной кислоте, чем технический. Однако ошибочно полагать, что чистые металлы вообще не подвержены коррозии, как считалось много лет назад, когда была предложена первая электрохимическая теория. Как мы увидим далее, локальные элементы возникают также при изменениях температуры или других параметров среды. Например, на поверхности железа или стали, покрытой пористым слоем ржавчины (оксиды железа), в аэрированной воде отрицательными электродами являются участки поверхности железа в порах оксидного слоя, а положительными — участки ржавчины, открытые для соприкосновения с кислородом. Отрицательные и положительные электродные участки меняются местами и перемещаются по поверхности в ходе коррозионного процесса. [c.22]

Добавки редкоземельных металлов, как правило, благоприятно влияют на стойкость к окислению хрома и его сплавов, включая газотурбинные сплавы [60], причем наиболее благоприятна добавка иттрия. Имеются данные [61, 62], что добавление 1 % иттрия в сплав 25 % Сг—Fe повышает верхнюю температурную границу устойчивости сплава к окислению до 1375 °С. Сообщается, что легирование иттрием замедляет скорость окисления, увеличивает пластичность оксида металла, изменяет коэффициент температурного расширения металла или его оксида, однако основной функцией этой добавки является снижение скорости отслоения оксида при цикличном нагревании и охлаждении сплава [63]. Предполагается [64], что в твердых растворах иттрий заполняет вакансии, предотвращая их слияние на границе раздела металл — оксид, что, в свою очередь, снижает пористость оксида, предотвращая его отслоение от металла. [c.207]

Обратный процесс восстановления металлов будет определяться термодинамической устойчивостью их галидов, оксидов или сульфидов. [c.314]

Различная термодинамическая устойчивость соединений, например оксидов, позволяет осуществлять окислительно-восстановительные реакции между ними. [c.316]

Аналогично диссоциации оксидов можно рассмотреть процессы диссоциации сульфидов, нитридов и гидридов металлов, что в такой же степени будет определять их термодинамическую устойчивость. При соединении с элементарными окислителями (О, S, N, Н, галогены) элементы могут проявлять различную степень окисления и диссоциация соединений будет происходить ступенчато от высшей степени окисления к низшей, например [c.317]

Высокие температуры, используемые при сварке плавлением, с одной стороны, понижают термодинамическую устойчивость оксидов, как это было показано в п. 9.2, но, с другой стороны, скорость их образования резко увеличивается и за очень небольшое время сварочного цикла металлы поглощают значительное количество кислорода. Поглощенный кислород может находиться в металле или в растворенном состоянии в виде оксидов (обычно низшей степени окисления), или субоксидов (TieO, TisO, Ti20), а также может создавать неметаллические включения эндогенного типа, образовавшиеся при раскислении металла более активными элементами. И то, и другое резко снижает качество сварных соединений, особенно пластичность металла шва. Исследования этого вопроса показали, что основная масса кислорода в металле обычно находится в неметаллических включениях [20]. Источниками кислорода в металле при сварке служат окислительно-восстановительные реакции между металлом и атмосферой сварочной дуги, металлом и шлаками, образующимися в результате плавления флюсов или при разложении и плавлении компонентов электродного покрытия, а также при взаимодействии с наполнителями порошковой проволоки. [c.317]

Система медь — кислород. Медь с кислородом образует в основном два соединения куприт СигО и тенорит СиО, которые вместе с кислородом и металлической медью образуют при 7" 650 К нонвариантную систему (рис. 9.9). Медь — малоактивный металл и его оксиды относительно легко распадаются. Наиболее устойчивый оксид — СигО, образующий раство-Рис. Э.9. Нонвари-, 3 жидкой меди антная система ме- [c.322]

При высоких температурах железо образует с кислородом три устойчивых оксида — вюстит FeO, магнетит Рез04 и гематит РегОз. [c.62]

Больщое влияние на интенсивность окисления сплава оказывает химическое взаимодействие образующихся оксидов. В результате таких реакций может возникать более устойчивый оксид сложного состава. В зависимости от состава компонентов сплава, а также и от внешних условий, по крайней мере лишь часть оксидной пленки может состоять из сложного оксида. Интенсивность диффузии реагирующих компонентов в сложных оксидах и шпинелях часто является более слабой, чем в оксидах простого состава. Такие сложные оксиды часто встречаются на поверхности коррозионно-стойких сплавов. [c.65]

Как уже упоминалось, для стационарного образования наиболее устойчивого оксида необходимо обеспечить присутствие достаточного количества соответствующего металла на поверхности сплава. Это необходимое и достаточное количество часто весьма невелико. Например, 10- % А1 в никеле достаточно, чтобы на воздухе при температурах 900— 1300 °С на таком сплаве N1—А1 формировался только оксид АКОз [70]. Тем не менее кинетика, а также внутреннее окисление спо- [c.21]

Рис. 8. Микроструктура устойчивого оксида на сплаве N1—20 Сг—4 А1 после окисле ння в течение 20 ч при 1200 и давлении кислорода 10 Па. Образуется только наиболее устойчивый оксида А1зОз [71].

Скорость реакции, по Шикорру, уже при температуре более 50° С достаточно велика, катализаторами реакции являются ионы меди и никеля. При 200° С скорость реакции уже настолько велика, что практически наличие F e(0H)2 или какого-либо другого оксида, но не магнетита, в воде обычных ТЭС можно не учитывать. Только при более высоком окислительно-восстановительном потенциале (например, при высоких концентрациях кислорода) устойчивыми оксидами и при повышенных температурах могут быть гематит или его гидратированные формы Ре(ОН)з, FeOOH и т. д. [c.411]

Плутоний имеет три устойчивых оксида РиОг (теоретическая плотность [c.157]

Устойчивость оксидов в реальных системах определяется температурой и йарциальным давлением кислорода в окружающей газовой среде (ро ) Эта зависимость в общем виде представлена на рис. 34. Кривая упругости диссоциа- [c.69]

Температура потери устойчивости оксидов при взаимодействии с РЯ1ЛНЧНЫМИ материалами, К [c.208]

Rea tive metal — Реакционно-способный металл. Металл, который легко соединяется с кислородом при повышенных температурах, формируя устойчивые оксиды. Например титан, цирконий и бериллий. Реакционно-способные металлы могут также охрупчиваться из-за поглощения кислорода, водорода или азота. [c.1027]

В процессе многократного деформирова-НР1Я происходят дробление и растворение оксидов. Для предотвращения образования устойчивых оксидов поверхность заготовок предварительно покрывают тонким слоем пластичного металла для облегчения физического контакта (например, никель). В зону соединения могут вводиться барьерные промежуточные прослойки для предотвращения непосредственного контакта металлов в случае их металлургической несовместимости. [c.499]

Атомная масса ванадия 50,95, плотность 6,0 г/см , температура плавления 1720° С. С железом ванадий образует непрерывный ряд твердых растворов с минимальной температурой плавления 1442° С при 31,5%У, с углеродом образует несколько соединений от УаС до УС. Карбиды ванадия имеют высокую температуру плавления (2400—2800°С). Ванадий образует устойчивый нитрид УН, имеющий температуру плавления 2050° С. С кислородом ванадий может образовать несколько соединений У2О2, У2О3, УгОдИ УгОв, но в условиях сталеплавильных ванн наиболее устойчивыми оксидами являются У2О3 и УгОз. [c.255]

Сварку неплавящимся электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. В этом случае дуга легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10—15 В. При обратной полярности возрастает напряжение дуги, уменьшается устойчивость ее горения и снижается сто " кость электрода. Эти особенности дуги обратной полярности делают ее непригодной для непосредственного применения в сварочном процессе. Однако дуга обратной полярности обладает одним важным технологическим свойством при ее действии с поверхности свариваемого металла удаляются оксиды. Одно из объяснений этого явления заключается в том, что поверхность металла бомбарди- [c.195]

Легирующие элементы, кроме Мп, тормозят рост аустенитного зерна при нагреве. Карбидообразующие элементы У, Мо, V, Сг и Т1 существенно препятствуют росту зерна аустенита, причем степень этого влияния пропорциональна устойчивости их карбидов (и окси-доп). При небольщом содержании А1 образуются труднорастворимые оксиды А Оз и нитриды АШ, препятствующие росту зерна. [c.169]

Эвтектическая смесь оксидов еще больше снижает температуру плавления. Если в нефти, содержащей ванадий, присутствуют соединения серы или натрия, то благодаря катализирующему влиянию V2O5 на реакцию окисления SO в SO3 образуется содержащая N82804 и различные оксиды окалина, температура плавления которой всего 500 °С. Положительное действие оказывает добавление в нефть кальциевых и магниевых мыл, порошкообразного доломита или магния — они повышают температуру плавления золы вследствие образования СаО (<пл = 2570 °С) или MgO ( пл =2800°С). Катастрофического окисления можно также избежать, работая при температурах ниже точки плавления оксидов. Сплавы, содержащие большое количество никеля, устойчивее вследствие высокой температуры плавления NiO (1990 °С). [c.201]

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см . Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом расчетный стандартный потенциал для реакции + + 2ё Ti составляет —1,63 В . В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой усредненный состав пленки соответствует TiOj. Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов Ti , которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение Ер = —0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [c.372]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...