Рост защитных пленок

Рис. 46. Внутренние напряжения, возникающие при росте защитной пленки

После точки D скорость роста защитной пленки превышает скорость ее химического растворения и начинается процесс формирования пленки, что приводит к аномальному уменьшению анодного тока при смеш,ении потенциала в положительную сторону. Процесс формирования защитной пленки завершается в точке Е при потенциале полной пассивности Доля поверхности электрода, покрытой защитной пленкой, и степень запассивирован-ности а в интервале потенциалов могут быть оценены [c.316]

Для быстрого роста защитной пленки при силикатной обработке воды необходимо создание достаточно низкого окисли-тельно-восстановительного потенциала среды, что обеспечивается хорошо налаженной деаэрацией, а в ряде случаев (при консервации оборудования закрытых систем теплоснабжения)—дозировкой силиката натрия вместе с восстановителем — сульфитом натрия. [c.154]

После прохождения точки D (при потенциале Еп) скорость анодного роста защитной пленки уже превышает скорость ее химического растворения и начинается процесс формирования защитной пленки. Это и является причиной появления аномального хода анодной кривой, т. е. уменьшения анодного тока при смещении потенциала в положительную сторону. Процесс формирования защитной пленки завершается в точке Р при потенциале полной пассивности Ел.п. когда вся поверхность электрода покрыта сплошным 22 [c.22]

Коррозия с образованием защитных пленок. В разбавленных растворах хлорида натрия с незначительным содержанием бикарбоната натрия, что примерно воспроизводит условия коррозии в присутствии воздуха, рост защитных пленок, установленный по расходу кислорода или методом электрохимиче [c.210]

Из теории роста защитных пленок на поверхности металла (см. гл. I, стр. 29) вытекает, что при высокотемпературном окислении металла скорость коррозии его быстро уменьшается во времени благодаря образованию пленки окислов весьма совершенной структуры. Очевидно, что металл, на поверхности которого заранее образована окисная пленка, будет обладать меньшей скоростью коррозии в обычных условиях. Этот метод защиты металлов известен с давних пор. Процессы образования защитных окисных пленок называются по-разному, в зависимости от метода, положенного в их основу газовое оксидирование, воронение, анодирование. Кроме окисных пленок, защитным действием обладают и другие поверхностные соединения, особенно фосфатные. Процесс образования на поверхности стали, алюминия, цинка и других металлов пленки фосфатов называется фосфатированием. Этот процесс очень широко применяют в технике, используя фосфатные пленки в качестве подслоя под лакокрасочные покрытия. [c.160]

В реальных процессах окисления металлов часто наблюдаются нарушения приведенных выше зависимостей Ат=1 (х) вследствие ряда факторов, осложняющих процесс (нарушение сплошности пленки внутренними напряжениями, возникающими прп росте защитной пленки или изменении температуры, и др.), а также более сложные зависимости, которые описывают процесс роста окисной пленки во времени. [c.40]

Рост защитных пленок [c.16]

РОСТ ЗАЩИТНЫХ ПЛЕНОК [c.14]

Метод применения ингибиторов для защиты промыщленных скважин играет большую роль. Желательно, чтобы защитная пленка появилась как можно быстрее, в противном случае 1) могут образовываться значительные количества продуктов коррозии, которые препятствуют дальнейшему росту защитной пленки и 2) поверхность подвергается усиленной коррозии с появлением питтингов, если защищенной оказывается только некоторая ее часть. Поэтому при начальной обработке скважины доза ингибитора должна быть увеличена, а по образовании защитной [c.218]

На электростанции Эльба [Л. 8] разработан и изготовлен прибор для определения Нг по конденсационному способу, опробованный на действующем котле. Проведенные измерения выявили улучшение защитной пленки в процессе растопки котла эффективное водородное число сначала было весьма высоким, а через 60 ч установилась постоянная небольшая величина, соответствующая нормальной скорости роста защитной пленки магнетита. Установлена зависимость упомянутого показателя от нагрузки котла. [c.67]

Основные законы нормального окисления [уравнения (1) и (2)] применимы также к скорости окисления сплавов на медной основе и к скорости роста отдельных слоев в сложной окалине. Незакономерные колебания в скорости окисления зависят обычно от отслаивания окалины и оплавления окислов (при легировании Се, Сг, Р, Аз). Замедленные скорости окисления являются результатом роста защитных пленок (А , Ве, 5п, 2п). [c.714]

Жаростойкость металлов, а также законы роста толщины пленок на металлах h во времени т, т. е. /г = / (т), в значительной степени зависят от защитных свойств образующихся пленок. [c.32]

РОСТ СПЛОШНЫХ (ЗАЩИТНЫХ) ПЛЕНОК [c.47]

Сплошные пленки продуктов коррозии на металлах, не имеющие механических дефектов и прочно связанные с металлом, являются защитными, т. е. затрудняют проникновение реагентов (металла и окислителя) друг к другу при нх перемещении в слое окисла или другого соединения. Рост таких пленок сопровождается самоторможением процесса, т. е. уменьшением скорости коррозии по мере утолщения пленки. Процесс роста сплошной окисной пленки состоит из следующих отдельных стадий, протекающих последовательно и параллельно (рис. 24) [c.47]

Рост окисной пленки во времени по законам (ИЗ) и (116) имеет место при соизмеримости торможений химической реакции окисления металла и диффузионных процессов в окисной пленке (окисление железа в водяном паре и углекислом газе, окисление чистой поверхности кобальта в кислороде, окисление меди в кислороде при низком давлении и др.), а также при окислении ряда металлов при высоких температурах, которое сопровождается частичным разрушением защитной окисной пленки. [c.65]

В районах Москвы и Батумской коррозионной станции, т.е. в атмосферах с наибольшим содержанием серосодержащих соединений, наблюдается особенно значительный рост коэффициента торможения, что может быть объяснено образованием защитных пленок в присутствии SO2 [c.59]

Как видно, для всех металлов, за исключением элементов IA и ПА групп (кроме Be) таблицы Д. И. Менделеева, удовлетворяется условие сплошности. Однако существенное замедление скорости окисления металлов при выполнении условия (17) наблюдается для металлов, у которых рост оксидной пленки в основном обусловлен диффузией кислорода к поверхности металла. При Уо Ум, значительное увеличение объема оксида приводит к появлению больших напряжений в оксиде и на границе оксид—металл, что может быть причиной растрескивания пленки, и, следовательно, увеличения скорости коррозии металла. В качестве верхней границы отношения объемов, для которых обеспечивается достаточно хорошие защитные свойства пленки, обычно принимают величину Уо/Ум < 2,5. Отношения объемов оксида и металла представлены ниже [9, 10] [c.18]

Катодная защита ингибирует рост микроорганизмов. Это явление может быть объяснено следующими причинами ионы водорода поступают к катоду в большем количестве, чем могут быть использованы микроорганизмами молекулярный водород образует защитную пленку на поверхности металла образуется избыток гидроксильных ионов (анодная зона), вследствие чего идет процесс подщелачивания (pH увеличивается до 9... 10) и создаются среды, подавляющие развитие бактерий и грибов. [c.90]

Нитевидные кристаллы или очень тонкие монокристаллы игольчатой формы могут быть образованы чистыми металлами. Первыми из таких кристаллов, которые подверглись тщательному исследованию, были нитевидные кристаллы олова и кадмия. Они возникали на защитных пленках олова и кадмия, нанесенных на сталь. Из-за их роста возникало короткое замыкание, выходили из строя электронные приборы, использовавшиеся в армиях США и Англии в период второй мировой войны. После войны стали, исследовать причины их возникновения и их свойства. Определили, что прочность их приближалась к теоретической благодаря весьма совершенной структуре. После сообщения об этом в журнале Американского физического общества в 1952 году многие фирмы и университеты начали интенсивные и широкие эксперименты по изучению условий образования и особенностей строения нитевидных кристаллов, или усов , как их стали называть. [c.64]

Рост пористой пленки происходит по следующим взаимосвязанным стадиям перенос окислителя к поверхности металла, его адсорбция и химическая реакция образования оксида. Для таких пористых (незащищенных) пленок характерен линейный закон роста, поскольку скорость роста пленки контролируется скоростью реакции окисления металла и выражается зависимостью h=kix, где h — толщина пленки ki — константа химической реакции т — время. Процесс роста сплошной (защитной) оксидной пленки состоит из нескольких стадий [c.14]

Протекание равномерной пароводяной коррозии связано с чрезмерным ростом пленок на перегретом металле вследствие взаимодействия с ним водяного пара локальная же пароводяная коррозия обусловлена частичным разрушением защитных пленок вследствие высоких тепловых нагрузок, частых теплосмен, явления хайд аута и нарушений водного режима, в первую очередь по содержанию в питательной воде котлов соединений железа и меди. [c.179]

Эти механизмы диффузии имеют место при росте защитных пленок первый — при образовании пленок ZnO, dO, BeO, AI2O3 и др. (рис. 35, а), второй — при образовании пленок с пустыми катионными или анионными узлами в кристаллической решетке, например Си О, FeO, NiO, СоО (рис. 35, б), a-FeaOg, Т1О2 (рис. 35, в) и др. Диффузия катионов в защитной пленке для соблюдения электронейтральности сопровождается одновременным перемещением в том же направлении эквивалентного числа электронов в междоузлиях при первом механизме и по электронным дыркам (катионам с более высокой валентностью) при втором механизме. [c.60]

После прохождения точки D (при потенциале Е ) скорость анодного роста защитной пленки (2) уже превынхает скорость ее химического растворения, и начинается процесс формирования защитной пленки. Это как раз и является причиной появления аномального хода анодной кривой, т. е. уменьшения анодного тока при смещении потенциала в положительную сторону. Процесс формирования защитной пленки завершается в точке Р при потенциале полной пассивности Е а, когда вся поверхность электрода покрыта сплошным слоем окисла. Каждому значению потенциала между и Е п соответствует вполне определенная степень укрытия поверхности пассивирующей пленкой. Приближенно доля поверхности электрода, покрыто защитной пленкой (сс), при любом потенциале между Еа и Епп может быть оценена по отношению а = 1ж/г т,где ж—плотность анодного тока при данном потенциале Ex, i-s — плотность тока для предположительного случая, когда не происходит возникновения защитной пленки и анодная кривая до потенциала Е следует логарифмической (тафе-левской) зависимости. Значение может быть найдено из поляризационной кривой, г т — путем экстраполяции логарифмического участка активного анодного растворения металла до потенциала Ех- [c.44]

В связи с этим важно отметить защитную роль, которую может играть кислород, способствуя росту защитных пленок. В предыдущих разделах (например, разд. 2.2) кислород рассматривается в качестве катодного деполяризатора, однако он может функционировать и в качестве ингибитора, если химически реагирует с железом с образованием 7-Ре20з и Рвз04 в качестве промежуточного продукта. Оба эти окисла взаимно растворимы во всех пропорциях, так что переход из одного в другой может происходить [c.137]

После замены поврежденных труб и химической очистки парогенератора были проведены наблюдения за ростом защитной пленки с помощью водородомера фирмы ambridge. Вначале концентрация водорода в паре составляла 200 мкг/кг, через 76 ч 16 мкг/кг, еще через 12 ч снизилась до 12 мкг/кг. Концентрация железа в котловой воде при продувке 0,5% была в пределах 100—120 мкг/кг Fe. Это является признаком того, что защитная пленка на высокотеплонапряженных участках экранных труб нарушается. [c.76]

Алтенпол обнаружил, что при кипячении алюминия в весьма чистой воде, отличающейся высоким сопротивлением, в течение 4 час. образуется бесцветная пленка, обладающая высокими защитными свойствами. Найдено, что после такой обработки алюминий 99,5%-ной чистоты не подвергался действию соляной кислоты в течение 14 суток, хотя необработанный алюминий уже через час подвергался коррозии. Однако небольшие следы некоторых примесей в дистиллированной воде приводят к образованию темной пленки, обладающей гораздо меньшими защитными свойствами. Достаточно 0,001% кремния или 0,0004% уксусной кислоты, чтобы пленка становилась тоньше и обладала слабо выраженными защитными свойствами. На первый взгляд, может показаться, что это находится в противоречии с тем фактом, что добавление силикатов ко многим водным источникам снижает коррозию, однако кривые роста пленок, полученные Алтенполем, подтверждают то, что кремний уменьшает толщину защитной пленки. Таким образом, в то время как продолжительная обработка в очень чистой воде при 100° С приводит к образованию относительно толстых пленок, через которые не могут проходить ионы при температуре, например, в 25° С, в присутствии кремния пленки достаточной толщины не образуются. Серная кислота также не способствует росту защитной пленки, но ее требуется гораздо большее количество (0,005%), чтобы не дать возможности образоваться защитной пленке. С другой стороны, присутствие аммиака оказывает благоприятное влияние. Пленки с очень высокими защитными свойствами были получены в воде, взятой из источника Зинген (ФРГ), в котором есть аммиак (0,1 н.). После такой обработки алюминий сохранялся в холодной воде в течение 1,5 лет и в 0,05 н. соляной кислоте в течение 4 дней. [c.101]

При значении а = 1,2...1,6 получаются так называемые защитные пленки, пассивирующие металл. Учитывая отклонения состава многих оксидов металлов от стехиометрического, а следовательно, колебания их молекулярной массы и плотности, можно считать критерий а лишь оценочным, но тем не менее отображающим действительные условия сплошности. Рост толщины пленки всегда начинается в кинетическом режиме, т. е. лимитируется кинетикой химической реакции (логарифмический закон), но затем, после создания сплошной пленки, ее рост или практически прекращается из-за малых коэффициентов диффузии, или продолжается в результате диффузионных процессов. Диффузия определяется или постоянством градиента (линейный закон роста пленки), или условием 6grad = onst (параболический закон роста). Различные законы роста пленки показаны на рис. 8.22. [c.308]

Если задержка водородного охрупчивания связана не с переносом водорода в зону предразруше-Н1Ш, а с его проникновением в металл сквозь барьерную окисную пленку, образовавшуюся в результате взаимодействия металла со средой, то кинетика коррозионного роста трещины будет определяться условиями их образования и разрушения. Это в первую очередь касается циклического нагружения, когда от уровня коэффициента интенсивности напряжений и частоты нагружения будет зависеть плотность защитных пленок, препятствующих проникновению водорода в металл. [c.345]

При введении отношения R (критерий Пршлинга — Бедуорта), предполагается, что рост оксидной пленки происходит с миграцией кислорода внутрь через окалину. По этому критерию защитные свойства оксидной пленки являются идеальными при R—1. [c.58]

При давлении кислорода 10" мм рт. ст. потеря массы образца уже с начала процесса окисления объясняется испарением как оксидов М0О3 и Оз, так и монооксида ЗЮ. Оксид ЗЮа в небольшом количестве располагается на поверхности образовавшегося низшего силицида (Мо, W)gЗiз локально, не создавая защитной пленки. Процесс окисления интенсифицируется образованием и ростом в покрытии трещин. [c.201]

При более высоких давлениях кислорода 10" , 1 мм рт. ст. на поверхности (Мо, W)53iз оксид ЗЮ2 образуется в большем количестве, формируя защитную пленку, и в начальный период окисления наблюдается увеличение массы образца. При циклических медленных охлаждениях и нагревах в покрытии возникают трещины. В трещинах из-за пониженного давления кислорода происходит образование и испарение монооксида ЗЮ, а также оксидов молибдена и вольфрама. Оксиды молибдена и вольфрама, образующиеся в процессе нагрева и охлаждения, приводят к расклиниванию трещин и росту их в глубь покрытия. Монооксид ЗЮ, а также оксиды молибдена и вольфрама, образующиеся и испаряющиеся при высокой температуре, приводят к увеличению поперечного размера трещин. В результате этих процессов окисление образцов сплава сопровождается убылью их массы. [c.201]

Как отмечено ранее, исключительно высокая коррозионная стойкость и электрохимическая пассивность титановых сплавов вызваны наличием на поверхности металла инертных оксидных пленок. Если защитная пленка по какой-либо причине разрушается, как, например, при пластической деформации металла, то незащищенный металл корродирует до тех пор, пока на нем снова не образуется защитная пленка и дальнейшая реакция подавляется до нового разрушения пленки. В этих условиях коррозионный процесс возможен лишь в том случае, если скорость тре-щинообразования превышает скорость роста пленки. Естественно, эти соотношение могут сдвигаться при изменении физико-механических 56 [c.56]

По мере распространения защитной пленки по поверхности растет 5 , а 5а уменьщается. Произведение будет изменяться при этом меньще, чем 5 , так как по мере пассивации, т. е. роста потенциал металла становится положительнее, что ведет к уменьщению 1 . При примерном постоянстве величина а будет расти за счет уменьщения 5а [c.54]

В морской воде скорость коррозии во многом зависит от деятельности и взаимодействия морских микроорганизмов. В условиях постоянного воздействия морской воды сталь сначала корродирует с очень большой скоростью, но быстро обрастает микроорганизмами, и в дальнейшем этот слой оказывает защитное действие. Покрытие на металле в виде продуктов коррозии и обрастания становится достаточно толсткм, и диффузия кислорода к поверхности прекращается. Часть этого кислорода поглощают аэробные бактерии. Однако низкая скорость коррозии сохраняется недолго, так как в отсутствие кислорода начинают действовать анаэробные бактерии. Условия для их роста возникают под образовавшейся пленкой, где возникает анаэробная среда. Кроме того, росту анаэробных бактерий способствует присутствие ионов железа, сульфатов и органических веществ. Как только начинают развиваться анаэробные бактерии, коррозия, замедленная защитной пленкой, усиливается и достигает постоянной скорости, уже не зависящей от толщины защитной пленки. [c.20]

В водной среде толщина окисной пленки на алюминии увеличивается гораздо быстрее, чем на воздухе. Скорость ее утолщения уменьшается со временем до достижения предельной толщины, которая зависит от температуры, насыщенности воды кислородом, имеющихся в воде ионов и pH. В морской воде эта естественно образующаяся защитная пленка более подвержена разрушению, а ее восстановлешгс и рост тормозятся ионами хлора. [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...