Окисные пленки на металлической поверхности

Рекомендуемые выше расчетные зависимости (4-125) — (4-128) позволяют, не производя постановки трудоемких экспериментов, получать информацию по росту окисных пленок на металлических поверхностях. [c.191]

Приведенное описание не является полным. Некоторые факты не позволяют объяснить смазочное действие графита только слоистой структурой. Так, сила трения при смазке графитом в сухом воздухе выше, чем во влажном сила трения в атмосфере азота существенно больше, чем на воздухе, причем в сухом азоте выше, чем во влажном графит не обладает хорошей смазочной способностью в восстановительной среде смеси газов. Таким образом, наличие пленки влаги или окисных пленок является необходимым условием для проявления графитом его смазывающего действия. Влага и окисные пленки на металлических поверхностях, образованию которых способствует влага, улучшают адгезию графита к этим поверхностям, без чего прочность граничного слоя недостаточна. [c.80]

Образование окисных пленок на металлической поверхности или продуктов износа в виде окислов изменяет характер протекания процесса, который начинает определяться не только физико-химическими свойствами материалов пары трения в исходном состоянии, но и природой окислов и других образовавшихся химических соединений. Окислению металла сопутствует увеличение объема. При наличии в сопряжении замкнутых контуров (например, в цилиндрических сопряжениях) это приводит к местному повышению давления, что способствует повышению интенсивности изнашивания и возникновению питтингов. Окислы оказывают абразивное действие, которое зависит от прочности сцепления окисных пленок с основным металлом, твердости окислов и размеров их частиц в продуктах износа. Твердость окислов металлов, как правило, больше твердости чистых металлов (см. рис. 8.1). [c.226]

Па, имел место адгезионный отрыв, а при дальнейшем увеличении силы отрыва адгезионный отрыв переходил в когезионный. Одной из причин изменения адгезионной прочности полиэтилена является окисная пленка на металлической поверхности. Образование окисной пленки можно предотвратить в атмосфере, исключающей возможность окисления металла. [c.164]

ОКИСНЫЕ ПЛЕНКИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ [c.63]

Разработаны различные испытательные стенды для оценки характеристик смазочных материалов после воздействия различных контролируемых доз ядерного излучения (например, испытания облученных ПСМ на стендах с подшипниками). Воздушную среду подшипника можно иногда заменить инертным газом, например гелием. Как указано раньше, в ядерной технике иногда используют охлаждение инертным газом, поэтому важно определить характеристику смазочного материала в отсутствии кислорода. Известно, что образование окисной пленки на металлических поверхностях обычно играет при смазке важную роль. Отсутствие окисной пленки радикально влияет на тип требуемого смазочного материала. [c.126]

СОЖ также образуют на поверхностях металла коллоидные, адсорбционные или окисные пленки, защищающие металлические поверхности от воздействия агрессивных агентов, проникающих извне или образующихся в СОЖ в процессе эксплуатации и вызывающих коррозию. Защитные пленки пассивируют или изолируют металлические поверхности от активного воздействия воды, кислорода воздуха, различных кислот и др. [c.104]

Проникновение расплава глазури в керамический черепок легко обнаруживается с помощью радиоактивных ( меченых ) атомов. За 2 ч расплав проникает в фаянс на глубину до 80 мкм [194]. Вследствие взаимного растворения компонентов образуется переходный слой и при спаивании стекла с медью. Сцепление меди со стеклом происходит благодаря растворению окислов меди как в стекле, так и в металлической меди. Поэтому окисная пленка на медной поверхности имеет большое значение. Добавления активаторов сцепления при эмалировании меди не требуется. [c.222]

Под воздействием кислорода воздуха на трущихся поверхностях образуются окисные пленки, экранирующие металлические поверхности, препятствующие появлению молекулярных связей между ними. Одновременно происходит окисление деформированных микрообъемов металла, в результате чего ускоряются процессы их разрушения, т. е. механическое изнашивание трущихся поверхностей. [c.209]

В 2 главы П отмечалось, что прочность окисной пленки на металлическом подслое зависит от соотношения твердостей металла и его окислов. В табл. 7. приведены оценки интенсивности трения нагретых окисленных поверхностей различных металлов. [c.111]

Заметим, что в погрешность Аа = аз = Ф(г) входит и затухание из-за наличия окисной полупроводниковой пленки на металлической поверхности. Тем не менее, система без слоя также является замедляющей структурой, хотя и с очень мало отличным от единицы значением Vз и, соответственно, малым коэффициентом а. [c.174]

Относительно высокая жаростойкость кремнистого чугуна объясняется влиянием кремния на формирование структуры металлической основы чугуна и образование защитной окисной пленки на поверхности изделий. Структура кремнистого чугуна с пластинчатым графитом не претерпевает изменений приблизительно до 900° С [27, 28]. У чугуна с более высоким содержанием кремния стабильность структуры сохраняется вплоть до температуры плавления. Кремний, содержащийся в чугуне в количестве 5—6%, способствует образованию окислов типа шпинели с плотно-упакованной кристаллической решеткой, предохраняющей металл от диффузионного окисления, о чем свидетельствуют данные рентгеноструктурного анализа окалины кремнистого чугуна, приведенные в табл. 49. [c.208]

ВЛИЯНИЕ ОКИСНЫХ ПЛЕНОК НА ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНТАКТА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ [c.187]

Несмотря на очевидный характер влияния окисных пленок на термическое сопротивление контакта металлических поверхностей, до настоящего времени изучению этой проблемы не уделялось должного внимания. С одной стороны, ощущается недостаток в данных об образовании и росте окисных пленок, об их прочности, теплофизических свойствах и изменениях термического сопротивления действительного контакта окисленных поверхностей. С другой стороны, сложный характер процесса теплопереноса на границе раздела фаз в зоне контакта соединений с окисными пленками затрудняет создание теоретической модели, в полной мере соответствующей структуре температурного поля такого соединения. [c.187]

Делая попытку в какой-то мере восполнить пробел в области знаний о влиянии окисных пленок на термическое сопротивление контакта металлических поверхностей, вначале остановимся на основных положениях об окислении металлов и сплавов. [c.188]

Прочные связи между атомами двух металлических поверхностей легко образуются при соприкосновении этих поверхностей. Надо только сблизить эти поверхности до расстояния, на котором действуют электромагнитные силы межатомного взаимодействия. Это расстояние составляет 3...5 А, [(3..i5) 10 мкм]. На соединяемых поверхностях не должно быть никаких загрязнений, поверхности должны быть свободны от окисных и жировых пленок, прилипших молекул газов и жидкостей. Такие условия реально могут быть только в глубоком вакууме. И, действительно, в открытом космосе детали механизмов даже при случайном соприкосновении могут схватываться друг с другом на отдельных участках поверхностей, нарушая работу космических аппаратов. В обычных условиях даже после тщательной зачистки пленки окислов, газов и жидкостей на металлических поверхностях восстанавливаются практически мгновенно (мономолекулярный слой газа, например, возникает за 2,4 10 с). [c.5]

Травление при нагреве. Основано на образовании окисных пленок на чистой металлической поверхности при нагреве. Окисные пленки характеризуются определенной плотностью, толщиной и цветами побежалости (интерференционные цвета) зависят от химического состава, тем- пературы, длительности нагрева и ориента-дии кристалла. [c.172]

Выкрашивание — зто распространенный вид повреждения рабочих поверхностей деталей в условиях качения. Для выкрашивания характерна произвольная форма язвинок с рваными краями. Могут выкрашиваться твердые структурные составляющие, сплава после того, как износится его мягкая основа частицы белого слоя островки основной массы серого чугу-на, окаймленные графитовыми включениями частицы антифрикционного металлического слоя при усталостных повреждениях твердые окисные пленки (на железоуглеродистых и алюминиевых сплавах) частицы металлизационного покрытия и др. [c.100]

Коррозией называют разрушение поверхности металла в результате химического или электрохимического воздействия среды. Чистая металлическая поверхность легко подвергается химическому воздействию среды. Однако, если в процессе начавшейся коррозии продукты ее образуют прочно связанную с металлом пленку, изолирующую поверхность от коррозионной среды, то металл приобретает пассивность по отношению к ней. Процесс искусственного образования тонких окисных пленок на поверхности металла для заш,иты его от коррозии и придания изделию лучшего вида называют пассивированием. Способностью к пассивированию обладают железо, никель, хром, алюминий и другие металлы. [c.184]

Хлор является активатором анодного процесса. Для большинства металлов хлор, как и другие галоиды (йод и бром), вследствие очень малых размеров иона обладает способностью проникать в мельчайшие поры и нарушения окисной пленки на металлах и ускоряет процесс разрушения последних. Кроме того, хлор обладает способностью к адсорбционному вытеснению кислорода с поверхности металла. Ионы галоидов, даже при незначительной концентрации в растворе, в результате беспрерывного движения к корродирующей металлической поверхности могут иметь на ней высокую плотность [c.21]

Сухая атмосферная коррозия протекает в сухой атмосфере в отсутствие каких бы то ни было (даже тончайших) пленок электролитов на металлической поверхности. Процесс заключается в крайне медленном окислении металла, сопровождающемся образованием на поверхности тончайших окисных пленок. По своему характеру этот процесс является чисто химиче-ским и не приводит к сколько-нибудь существенным разрушениям металлов. Однако в случае присутствия в воздухе примесей газов, скорость коррозии может резко возрасти, что нередко приводит к потускнению поверхности металла и значительной потере им отражательных и декоративных свойств. [c.135]

Частицы соли, попадая на металлическую поверхность, образуют тончайший зазор, доступ кислорода к которому сильно затруднен, а конденсация влаги благодаря явлению капиллярной конденсации обильна (см. ниже). Такой участок довольно быстро становится анодом, и коррозия концентрируется под частицей. Возникновение коррозионного очага в каком-либо месте снижает вероятность появления коррозии на других участках. Коррозия начинает проникать в глубь металла, усиливаясь под действием близлежащих участков, работающих, благодаря свободному доступу к ним кислорода, в качестве катодов. В дальнейшем коррозии, очевидно, легче распространяться от очага, лишенного естественной защитной пленки, по каналам, нежели начаться на свободном участке, где окисная пленка не нарушена. Получается как бы своеобразный подкоп, приводящий к разрушению ( обвалу ) естественной защитной пленки и распространению коррозии в виде нитевидных каналов. [c.207]

Металлизация распылением состоит в нанесении расплавленного металла на подготовленную поверхность защищаемой конструкции при помощи сжатого газа. Распыление осуществляется из специальных пистолетов-металлизаторов, в которые вводится (в виде порошка или проволоки) образующий покрытие металл. Распыленные частицы металла с большой силой ударяю в поверхность металлизируемого предмета и внедряются в ее неровности. При этом растрескивается окисная пленка на поверхности частиц и обнажается поверхность чистого металла. Прилегающие друг к другу чистые металлические поверхности связываются силами адгезии, что придает образовавшемуся покрытию значительную механическую прочность. [c.200]

Если окисная пленка обладает электронной проводимостью, т. е. может работать катодом, то ход поляризационной кривой, равно как для случая кислородной и водородной деполяризации, будет зависеть от величины перенапряжения на самой пленке. В том случае, когда перенапряжение на пленке выше, чем на металлической поверхности, катодная кривая пойдет выше и, наоборот, когда перенапряжение на пленке ниже по сравнению с металлом, кривая пройдет ниже. [c.166]

При стационарном режиме растворения металла, покрытого сплошной окисной пленкой, среднестатистическое состояние поверхности остается во времени постоянным благодаря тому, что анодное удаление поверхностных катионов пленки в раствор компенсируется миграционным отводом возникающих катионных вакансий или избыточного кислорода с поверхности пленки к металлу (т. е. благодаря химическому возобновлению состава и количества окисла за счет перехода в него соответствующего количества атомов из металлической решетки). Но, как уже отмечалось, каждый дефект ликвидируется лишь после того, как он возник. Следовательно, в первоначальную работу выхода отдельного катиона с поверхности пленки обязательно входит энергия локального изменения состава окисла, диссипируемая затем в актах миграции. Это принципиально отличает окисную поверхность от металлической и является одной из причин повышенной необратимости актов анодного растворения, происходящих на окисном электроде. [c.14]

Если продукты коррозии полностью растворимы в солевой среде, то о скорости процесса можно судить по изменению химического состава расплава [10—15, 42—46]. При этом нужно иметь в виду, что наряду с растворенными продуктами коррозии в расплаве могут находиться взвеси, отделившиеся от поверхности образца окисные пленки, а также кусочки металла [41]. Если перед анализом удается разделить их, то аналитический метод является хорошим дополнением к весовому, позволяя дифференцировать убыль веса образца по характеру продуктов, переходящих в солевую фазу [16, 17, 19, 47—51]. Аналитический метод мало эффективен в тех случаях, когда продукты коррозии или плохо, или полностью нерастворимы в солевой среде и довольно прочно удерживаются на металлической поверхности. [c.174]

На металлических поверхностях может образовываться окисная пленка, которая влияет на адгезионную нрочность. Влияние на адгезию окисной пленки исследовали для системы, в которой в качестве адгезива применяли лак, а в качестве субстрата — медную и алюминиевую фольгу [127]. Адгезионную прочность определяли путем отслаивания полоски лака шириной 4 мм силой, направленной под углом 180° к площади контакта поверхностей. Адгезионная прочность нленки лака характеризуется следующими данными [c.148]

Возможность проникновения жидкости между поверхностями субстрата и адгезива определяется рыхлой структурой окисной пленки, которая может находиться на металлической поверхности. Для оценки влияния процесса проникновения жидкости в зону контакта исследовали адгезию плепок нестабилизированного полиэтилена к алюминиевой фольге. Толщина пленки составляла 100 мкм, а фольги — 50 мкм. Адгезионную прочность определяли методом отслаивания, внешнее усилие действовало под углом 180° к линии отрыва. Исследовали два типа пленок, помещенных в воду. В зависимости от времени контакта с водой адгезионная нрочность пленок полиэтилена изменялась следующим образом [155] [c.192]

Окисные и адсорбционные пленки, которые покрывают поверхность металлов, препятствуют непосредственному контакту металлических поверхностей и деформации под действием внешней нагрузки. Основной причиной, препятствующей схватыванию металлических поверхностей, являются масляные загрязнения, которые могут адсорбироваться на металлических поверхностях. Существуют различные способы удаления масляных загрязнений. Для реализации процесса схватывания масляные загрязнения удаляют термическим путем, так как при этом обеспечивается лучшая адгезия с одновременной очисткой вводимых в контакт поверхностей. При удалении масляных загрязнений с алюминиевой поверхности их подвергают прокаливанию на воздухе при температуре 450 °С в течение 30 мин [179]. Помимо термического существуют другие [c.228]

К настоящему времени имеется много данных, свиде-тельствз ющих о хороших электроизоляционных свойствах ОКИСНЫХ пленок на металлических поверхностях контактов [Л. 13]. Если руководствоваться основными положениями электротепловой аналогии, то следует ожидать роста термического сопротивления в зоне контакта металлических поверхностей в процессе их окисления. Однако при рассмотрении контактного теплообмена сопротивлением ОКИСНЫХ пленок обычно преднамеренно пренебрегают или не уделяют должного внимания. В ряде работ [Л. 114, 115] установлено, что при наличии относительно толстых ОКИСНЫХ пленок термическое сопротивление контакта значительно выше, чем для соединений с неокис-ленными поверхностями. Отмечается зависимость роста термического сопротивления с повышением толщины окисной пленки [Л. 116], которая имеет наиболее выраженный характер для соединений с малотеплопроводной межконтактной средой и при наличии макроскопических областей контакта. Такое влияние окисных пленок на термическое сопротивление в известной мере присуще и соединениям металлических поверхностей на клеях. [c.187]

При трении чистых металлических поверхностей большую роль играет химическое сродство между веществами трущихся тел. Общеизвестно, что чем больше металлы отличаются по природе, тем лучше они противостоят износу при взаимном трении. Трение в однородных парах особенно резко возрастает при отсутствии окисных пленок на трущихся поверхностях. Так, в условиях высокого вакуума при тщательной очистке поверхностей Боуден и Хагес получили чрезвычайно высокие коэффициенты трения для никеля по никелю ц = 4,6 и меди по меди (х = 4,8. [c.16]

Механизм сцепления эмали с металлической подложкой состоит в том, что при обжиге в окислительной среде образуется окисная пленка на Поверхности покрываемой детали. Образовавшиеся окислы вступают во взаимодействие с расплавом эмали или частично растворяются в нем, благодаря чему образуется промежуточный слой, который обеспечивает сцепление эмали с подложкой. Существует ряд других теорий, объясняющих сцепление металла с эмалью. Среди них особый интерес представляет электрохимическая, предложенная А. Дитцелем 1[62]. Сущность сцепления по этой теории заключается в том, что между участками поверхности и окислами расплава образуются короткозамкнутые электрические элементы. В результате возникающего тока поверхность корродирует, а в образовавшиеся углубления затекает расплав, который прочно в нем удерживается. [c.101]

При медленном окислении образовавшаяся пленка моделирует первоначальный топографический рельеф металлической подложки. В результате интенсивного нагрева наблюдается появление локальных окисных образований IB форме пирамид, лежащих выще общего уровня неровностей. На поверхностях металлов с преимущественной ориентацией кристаллов окисная пленка обычно имеет равномерную толщину, в то время как поверхности, не обладающие преимущественной ориентацией, покрываются пленкой с неравномерной толщиной. Окисные пленки на металлах главных подгрупп I и II групп периодической системы, за исключением бериллия, обладают меньшим атомным объемом по сравнению с чистыми металлами [Л. 118]. Поскольку продукты окисления таких металлов не в состоянии заполнить объем, ранее занимаемый металлом, образующийся окисный слой имеет пористую структуру. Прочность сцепления окисных пленок с подложкой зависит от их толщины и соотношения твердостей металла и его окисла. Экспериментально установлено, что увеличение толщины окисной пленки, как правило, ведет к снижению прочности сцепления системы окисел — металлическая подложка. Пленка, обладающая высокой твердостью при относительно мягкой подложке (алюминий), разрушается при незначительном мехническом воздействии. В то же время пленки с твердостью, близкой к твердости металлической подложки (медь, сталь), имеют значительно более высокую прочность сцепления. [c.189]

Металлический церий разъедает тугоплавкие окислы слабее, чем неодим, празеодим и дидим. Все окислы слегка разъедаются с образованием окисной пленки на поверхности металла, которая затрудняет отливку [c.605]

В. Н. Гуляев и И. Н. Лагунцев выдвинули гипотезу для объяснения различной способности металлов к схватыванию. Молекулы водорода, кислорода, азота и некоторые другие двухатомные молекулы, адсорбируясь на металлических поверхностях, переходят в атомарное состояние, благоприятствующее диффузии в металл. Доказано, что азот, углерод и водород могут участвовать в металлической связи и входить в кристаллическую решетку металла, куда также проникает кислород при малом количестве его на поверхности в начальный период окисления. Следовательно, если на поверхности контакта количество адсорбированных атомов будет способно раствориться поверхностными слоями контактирующих деталей, то наступит схватывание. Роль пластического деформирования заключается в разрушении поверхностных окисных пленок и снижении концентрации адсорбированных атомов на поверхности фактического контакта. Так же могут происходить структурные изменения, влияющие на способность к схватыванию. Способность металлов к схватыванию определяется отношением его абсорбционной и адсорбционной способностей. [c.205]

Последующая потеря протойов адсорбированными молекулами воды сопровождается одновременным вытягиванием под действием и ОН" поверхностных ионов металлов в прошжутки между ними. Это рассматривается как первичный акт пассивации и, по-видимому, примиряет различные концепции, основанные на представлениях об адсорбированном слое и трехмерной окисной пленке- На основе таких воззрений пассивация заменяет активное растворение, когда становится кинетически более легким процессом. Процесс осветления покрхности начинается в результате контакта с металлической поверхностью слоя, который [c.210]

К порошковой металлургии, правда, весьма условно, можно отнести новый метод защитного покрытия металлами (серебром, золотом), предложенный Е. Я. Бесидовским jj заключающийся в следующем. На металлическую поверхность наносят вы оокодисперсный порошок серебра, который затем меха-иически притирают к обрабатываемой поверхности. При этом образуется покрытие, прочно удерживаемое -на поверхности в результате действия адгезионных сил, причем адгезия порошка к подложке увеличится, если частицы будут иметь плоскую форму. Усилить адгезию можно и путем предварительного удаления окисной пленки с контактирующих поверхностей. [c.300]

Поскольку такой процесс, но существу, является процессом контролируемого травления, можно ожидать возникновения ямок травления. Однако в действительности этого не происходит. Для объяснения подобного обстоятельства было предложено две теории. Первая из них, выдвинутая Хоаром и Моуэтом [48], предполагает, что на поверхности электролитически полируемого металла существует плотная твердая пленка (например, окисная), достигающая равновесной толщины. Хотя ионы металла и могут диффундировать в электролит через такую пленку, диффузия протекает только по вакантным узлам. Считается, что вакантные места расположены в пленке беспорядочно это приводит к подавлению любой тенденции к преимущественному растворению определенных кристаллографических поверхностей. Вторая теория принадлежит Эдвардсу [32], который считает, что ионы могут покинуть данную точку на металлической поверхности только тогда, когда к этой точке подой- [c.348]

Начало изучения влияния инородных пленок на механические свойства металлов было положено в 1934 г. Роско [1], который показал, что окисная пленка увеличивает критическое приведенное напряжение монокристаллов. Эффект Роско был подтвержден результатами исследований по влиянию окисной пленки на механические свойства нитевидных кристаллов меди, цинка, серебра [2] и золота [3]. Аналогичные явления наблюдались и тогда, когда на поверхность металлических монокристаллов наносились инородные пленки [41. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...