ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РАСТВОРОВ И МЕТАЛЛОВ

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ РАСТВОРОВ И МЕТАЛЛОВ [c.17]

Наиболее склонны к свариванию одинаковые металлы и металлы со СХОДНЫХ атомно-кристаллическим строением, образующие друг с другом твердые растворы замещения. Структурная неоднородность, наличие в металле нескольких фаз, особенно неметаллических (карбидов, силицидов и др.), предотвращают сваривание. Устойчивы против сваривания закаленные стали (если не происходит отпуска стали из-за перегрева). [c.338]

В учебном пособии изложены современные представления о коррозии металлов и методы борьбы с ней. Наряду с основными представлениями о процессах коррозии металлов приведены особенности кристаллического строения, структуры и свойств металлов, основные физико-химические свойства растворов электролитов. Рассмотрены разновидности электрохимической коррозии и принципы защиты от нее металлических конструкций. [c.2]

Рассеяние и поглощение света наночастицами по сравнению с макроскопическим твердым телом имеет ряд особенностей [370]. Экспериментально наиболее отчетливо они проявляются при изучении большого числа частиц. Так, коллоидные растворы и гранулированные пленки могут быть интенсивно окрашены вследствие специфических оптических свойств наночастиц. Классическим объектом изучения оптических свойств дисперсных сред является золото. Еще Фарадей обратил внимание на подобие цвета коллоидного раствора и пленки золота и высказал предположение о ее дисперсном строении. При поглощении света тонкозернистыми пленками металлов в видимой части спектра появляются пики поглощения, отсутствующие у массивных металлов, в которых оптическое поглощение электронами проводимости происходит в широком диапазоне длин волн X. Например, гранулированные пленки из частиц Аи диаметром 4 нм в области X 560—600 нм имеют отчетливо выраженный максимум поглощения [371, 372]. Спектры поглощения наночастиц Ag, Си, Mg, In, Li, Na, К также имеют максимумы в оптическом диапазоне [10, 373]. Еще одной особенностью гранулированных пленок является уменьшение их поглощения при переходе из видимой в инфракрасную область спектра в отличие от сплошных металлических пленок, у которых оно растет с увеличением длины волны [10, 372, 374—378]. [c.109]

Металлические покрытия, в основном алюминиевые и цинковые, применяют для защиты от коррозии в минерализованных водах, содержащих различные газы, а также в морской воде. В хлорсодержащих растворах как алюминий, так и цинк — аноды по отношению к стали, защищая ее электрохимически. Однако в процессе коррозии в результате поляризации или влияния других факторов возможно изменение знака покрытия. Такой эффект наблюдается для цинковых покрытий в горячей воде, особенно если в систему попадает кислород. Максимум скорости коррозии достигается в температурном интервале 338—343 К, что связано со строением окисной пленки, отличающейся пористостью и обеспечивающей доступ кислорода к металлу. Совместно наличие кислорода и углекислоты в минерализованной воде значительно ускоряет коррозию цинкового покрытия (табл. 20). При этом мягкая и дистиллированная вода более агрессивна по отношению к цинку, чем жесткая, которая способствует образованию защитных пленок. [c.79]

Несомненно, что возможность соосаждения вольфрама и молибдена с металлами группы железа связана с особенностью их электронного строения. Металлы этой группы имеют незаполненные электронные уровни, выделяются с высоким перенапряжением и обладают каталитическими свойствами, в результате чего снижается перенапряжение при разряде вольфрама и молибдена. Освобождение свободной энергии при образовании твердых растворов или химических соединений играет подчиненную роль. [c.73]

Электронная микроскопия является в настоящее время по существу единственным методом исследования, позволяющим установить особенности тонкой структуры или субструктуры металлов и, в частности, характер и расположение таких дефектов строения реальных металлов, как дислокации и группировки вакансий. Кроме того, можно изучать такие процессы, как образование сегрегаций, течение начальных стадий распада пересыщенных твердых растворов, образование и изменение доменной структуры упорядочивающихся фаз, процессы возврата и начальные стадии рекристаллизации. [c.10]

Характерные особенности и законы пластических деформаций полезно изучать сначала на монокристаллах. Монокристаллы могут быть получены путем свободной кристаллизации из растворов, причем их величина достигает нескольких десятков миллиметров. Каждый монокристалл состоит из ячеек, представляющих кристаллическую решетку строения металла. Ячейки металлов в большинстве [c.46]

При химическом полировании формирование глянцевой поверхности происходит в результате электрохимического разрушения кристаллической решетки металла, поэтому химически полированная поверхность свободна от деформированного слоя, непременно возникающего при механическом полировании. Это различие в строении поверхности оказывает влияние и на физико-химиче-ские свойства металла. Химически полированная поверхность обладает более высокой коррозионной стойкостью, а в ряде случаев и более высокой усталостной прочностью, чем полированная механически. Одним из главных преимуществ химического полирования является его простота. Для получения требуемого результата достаточно обрабатываемую деталь на несколько минут погрузить в соответствующий раствор. Этот метод позволяет обрабатывать изделия сложной конфигурации, особенно малогабаритные, прост по аппаратурному оформлению и не требует специального дорогостоящего оборудования. [c.34]

Скорость электрохимической коррозии металлов зависит от сложного комплекса физико-химических, тепловых, механических и других факторов, называемых внутренними и внешними. К внутренним факторам, помимо рассмотренных в гл. 1 термодинамической стабильности металлов и их строения, относятся структурные особенности сплавов, способность металлов и сплавов к пассивации, влии-ние механических напряжений на коррозионный процесс, характер обработки и состояние поверхности сплавов н др. Внешние факторы включают характер агрессивной среды, концентрацию водородных ионов, температуру и скорость движения потока раствора, давление, влияние блуждающих токов, микроорганизмов и др. [c.15]

Необходимо отметить весьма важные свойства металлов переходных групп, с которыми, несомненно, связаны и их высокая способность к пассивированию и их растворение. Известно, что поведение этих металлов в водных растворах является весьма сложным и зависит от множества факторов. Оно определяется возможностью иротекания различных процессов на их поверхности комплексообразовагаия, гидролиза, а также полимеризации, что обусловливается особенностью строения их электронных оболочек. Многие металлы, в том числе титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден, ванадий, [c.74]

Все это, а также отзывы по второму изданию книги, поступившие в связи с широким техническим и научным обсуждением этого учебного пособия, в которых были высказаны пожелания о введении некоторых изменений и необходимости дополнения книги новыми главами, побудило автора переделать некоторые главы книги, сократить менее ценный материал и написать новые главы. Книга дополнена следующими главами глава VI Влияние конструктивных особенностей элементов аппаратов и сооружений на коррозионный процесс глава VII Разрушение металлов при совместном действии коррозионных и механических факторов глава XV Коррозия новых конструкционных металлов и сплавов . Вместо одной главы Пластические массы , помещенной во втором издании, дано пять глав по высокополимерным материалам. Коренной переработке подверглись главы II, III и IV по кинетике процессов электрохимической коррозии и пассивности металлов и глава IX по химической коррозии. Глава XXXI по углеграфитовым и древесным материалам значительно расширена в первой части, учитывая большое значение этих материалов в химическом машиностроении, и сокращена во второй части. Сокращены также глава I, поскольку вопросы строения металлов и растворов подробно рассматриваются в различных учебниках, и глава XVI Металлические защитные покрытия и химические методы обработки , поскольку эти способы защиты в химическом машиностроении неэффективны. [c.4]

Особенно эластичные, тонкие (по-видимому, мономолекулярные) пленки образуются при использовании истинных растворов высокомокекулярных органических соединений (типа олеиновой кислоты). Такие пленки обладают высокой химической стойкостью, которая зависит от строения молекул и наличия в ней неиспользованных реакционнсспособных групп. Чем длиннее цепочка углеводородного радикала, тем более инертной и устойчивой становится пленка на поверхности частиц металла [15]. [c.161]

Металлические связи образуют структуры путем взаимодействия положительных ионов решетки (атомных остатков) и делока-лизированных, обобществленных электронов. Эти связи являются гомеополярными. Они по существу не относятся к химическим, и понятие металлические связи можно считать качественным, так как металлы не имеют молекулярного строения, а их атомы соединяются в кристаллические образования. Этот вид связи и обусловливает высокую прочность, пластичность и электропроводность металлов. Энергия связи — около Ю Дж/моль. Прочная металлическая связь наблюдается при образовании интер-металлидов и некоторых твердых растворов. Одна из ее особенностей — отсутствие насыщения, определяемого валентностью соответствующих атомов. [c.10]

Описание структурной модели. Результаты представленных в 2.1 экспериментальных исследований, а также приведенные в п. 2.2.1 представления о неравновесных границах зерен являются базисом для разработки структурной модели наноструктурных материалов, полученных ИПД [12, 150, 207]. Предметом этой модели является описание дефектной структуры (типов дефектов, их плотности, распределения) атомно-кристаллического строения наноструктурных материалов, а задачей — объяснение необычных структурных особенностей, наблюдаемых экспериментально высоких внутренних напряжений, искажений и дилатаций кристаллической решетки, разупорядочения наноструктурных интерме-таллидов, образования пересыщенных твердых растворов в сплавах, большой запасенной энергии и других. На этой основе становится возможным объяснение, а также предсказание уникальных свойств наноструктурных материалов (гл. 4 и 5). Вместе с тем, как было показано выше, типичные наноструктуры в сплавах, подвергнутых ИПД, весьма сложны. Более простым является пример чистых металлов, где основным элементом наноструктуры выступают неравновесные границы зерен. Структурная модель металлов, подвергнутых ИПД, может быть представлена следующим образом. [c.99]

Электронное строение, т. е. концентрация валентных электронов (электронов проводимости), и характер связи электронов с ионами металла являются основой третьей классификации металлических твердых растворов. Однако во многих случаях нельзя сделать четкого различия между электронами проводимости и электронами, принадлежащими только одному атому, в особенности у металлов-переходных групп. В связи с этим однозначная классификация металлов и сплавов по их электронному строению невозможна. Тем не менее понятие об электронах проводимости должно быть сохранено, так как существуют системы, которые не отклоняются сколько-нибудь значительно от идеализированных моделей, предполагающих наличие свободных электронов. Этот вопрос изложен в книгах Делингера [63], Мотта и Джонса [260] и Зейтца [338, 339]. Значение числа валентных электронов становится особенно очевидным из исследований [17, 18, 19, 132, 419], хотя стехиомет-рические составы промежуточных фаз часто имеют отклонения от обычных правил неорганической химии. Сложность вопроса можно иллюстрировать следующими примерами. [c.9]

Литой цинк при обыкновенной температуре имеет более или менее грубое кристаллическое строение и хрупок в зависимости от способов литья и охлаждения. При температуре выше 100° металл становится пластичным и поэтому может быть обрабагываем прокаткой и прессовкой. При температуре выше 250° он опять становится хрупким и легко распадается в порошок. В сухом воздухе цинк не подвергается изменениям, а в сыром покрывается тонким, плотно прилегающим слоем основной углекислой соли цинка, содержащего воду, предохраняющим цинк от дальнейшего разрушения. Нагретый на воздухе до 500° цинк воспламеняется и горит светлым, голубовато-зеленым пламенем в окись цинка. Чистая вода не разрушает цинка, но вода с содержанием аммиака, углекислоты или солей разрушает его сильно. Щелочи растворяют цинк медленнее, чем кислоты (в азотной кислоте цинк растворяется легко, в соляной и серной — немного труднее) чем чище цинк, тем он растворяется труднее. Гипс, раствор гипса с песком и цемент без песка сильно разрушают цинк. Рафинированный цинк и чистый цинк могут быть прокатаны в листы и полосы и обработаны под прессом при температурах между 100 и 160°. Обработанный таким образом цинк может быть легко тянут в проволоку. Прокатанный, пресованный и тянутый цинк мелкозернист и волокнист, с в о й ст в а прочности совершенно отличны от литого металла см. таблицу 4. При нагревании выше 100°, а при особенно больших размерах предмета выше 150° наступает с повышением температуры быстро ускоряющаяся рекристаллизация, понижающая хорошие свойства механической прочности и уменьшающая их в конце концов до той же степени, как у литого цинка, сопротивление которого в лучшем случае 2 кг/млА, также при длительном пребывании катанного или прессованного цинка в температуре воздуха он становится крупнозернистым. [c.1151]

Величина тока обмена для таких металлов, как железо, никель в растворах, содержащих собственные катионы, имеет порядок 10" —10 А/см2. Растворение металла из активного состояния приводит к выявлению граней с относительно плотной упаковкой атомов. Такая селективность растворения кристаллической решетки обусловлена тем, что атомы плоскостей с менее плотной упаковкой растворяются с большими скоростями вследствие того, что силы межатомной связи между ними в этом случае меньше, чем в плоскостях с плотной упаковкой. Естественно поэтому предположить, что характер растворения металла определяется тонким строением его кристаллической решетки, т. е. всей совокупностью структурных несовершенств кристаллической решетки, неоднородностью ее энергетического состояния. Такое влияние атомного строения на анодный процесс является, пожалуй, определяющим в развитии ко,ррозии и особенно локальных коррозионных процессов. Развитие коррозионного процесса приводит к появлению на концевых ступеньках неполных атомных рядов активных частиц, обладающих гораздо более низкой свободной эне ргией активации растворения по сравнению с атомами, находящимися в нормальном положении. Это вызвано тем, что на концевых ступеньках неполных рядов, на неукомплектованных поверхностных плоскостях решетки содержатся атомы, менее прочно связанные с соседними атомами и более плотно окруженные молекулами растворителя. По оценке Т. П. Хора [74], плотность активных мест на поверхности металла достигает 10 —10 см . Эта величина составляет лишь небольшую часть от общего числа поверхностных узлов атомов (10 см 2). Эксперименты показывают, что свободная энергия активации растворения металла (без учета рассмотренного механизма растворения) может быть очень велика и, например, для отожженного и холоднодеформированного никеля достигает 10,6 ккал/моль [74]. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...