Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фролов В.В. -> "Химия" -> 206

Химия - Фролов В.В.

Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие — М.: Высш. шк., 1986. — 543 c.
Скачать (прямая ссылка): chem_up_dlya_msv.pdf
Предыдущая << 1 .. 200 201 202 203 204 205 < 206 > 207 208 209 210 .. 211 >> Следующая

2. Метод внешнего потенциала. Конструкция или изделие подключается к отрицательному полюсу динамомашины или выпрямителя и этим тоже ликвидируется коррозионный про
528
цесс. Положительный полюс источника питания замыкается на землю (рис. 248).
В принципе можно защищать конструкции и наложением положительного потенциала, вызывая этим самым пассивацию анода (?„.„ см. гл. 9) путем его поляризации.
Однако этот путь требует очень точного соблюдения условий поляризации, что в коррозионных процессах осуществить трудно. Электрическая защита от коррозии с успехом применяется при работе гидростанций, морских портовых устройств и т. д.
16.7. ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛОВ
Современная техника эксплуатирует металлы и другие конструкционные материалы в самых разнообразных условиях: температура, давление, вакуум, сильные агрессивные среды. Химическая устой-.чивость конструкционного материала должна оцениваться для данных условий эксплуатации. Так, например, хромоникелевые стали, весьма устойчивые при низких и высоких температурах в условиях окислительных сред (окалиностойкость, например), неустойчивы в ряде органических сред, а, наоборот, медь, устойчивая во многих органических средах, неустойчива в растворах азотной кислоты или при высоких температурах. Поэтому всегда приходится сопоставлять химические свойства применяемых материалов с условиями эксплуатации.
Основной задачей защиты металлов от окружающей среды является создание у металла пассивного состояния, замедляющего или исключающего процессы коррозии.
Теория пассивности металлов разрабатывается уже несколько десятков лет, начиная с работы В. А. Кистяковского, предложившего пленочную теорию защиты металлов. В основном в теории

Рис. 247. Защита от коррозии внешним потенциалом протектора (2п)
Рис. 248. Защита от коррозии внешним отрицательным потенциалом
529
пассивности металлов существуют два направления: а) создание на поверхности металла пленок соединений (оксиды и т. д.); б) образование адсорбционных слоев из ионов и полярных молекул на поверхности металла.
Оба эти направления сливаются, дополняя друг друга, так как адсорбция (гл. 8) на такой высокоактивной поверхности, как металлическая, может в зависимости от условий изменяться от физической (низкотемпературная адсорбция) до хемосорбции, связанной с образованием топохимических соединений (повышенные температуры).
В условиях высокотемпературной коррозии пассивность будет возникать за счет оксидов или других соединений, создающих на поверхности металла слой, достаточно плотный и препятствующий или задерживающий диффузию кислорода к металлу или металла к кислороду. Но диффузионные процессы также активизируются при высоких температурах, а коэффициент диффузии в твердой фазе экспоненциально растет с температурой:
__0_
где От — коэффициент диффузии при данной температуре; О0 — константа; ф — энергия активации диффузии; Т — температура.
В .результате оказывается возможным не исключение коррозии вообще, а лишь определение гарантийных сроков работоспособности металла в данных условиях (сопла реактивных двигателей и др.).
Если данные металлы, например Ие, Мо, не могут дать соединений, удовлетворяющих этим требованиям, то необходимо наносить слои других металлов или соединений, используя плазменное напыление, вакуумное электронно-лучевое плазменное напыление и другие методы. Однако при этом также возникают проблемы адгезии слоя на металле, различных коэффициентов термического расширения и т. д.
В настоящее время уже разработаны методы и технологии нанесения температуроустойчивых неорганических покрытий на металлические поверхности, способных работать при 1600 К и более.
Покрытия наносятся из систем силикатов, алюминатов, боратов, цирконатов и других тугоплавких соединений, способных в определенных условиях создавать стеклообразные покрытия типа эмалей. Тонкий слой этих покрытий обладает способностью сопротивляться ударным нагрузкам, резким теплосменам (в пределах до 1000 К) без разрушения и отделения от поверхности металла. За счет малой теплопроводности они создают градиент температур на границе металл — газ и тем самым несколько снижают температуру поверхностного слоя металла.
Покрытия данного типа расширяют возможности по выбору материала для создания машин и конструкций современной техники.
В настоящее время ряд металлических конструкций работает в
530
условиях повышенной радиации, что создает особые условия для развития коррозионных процессов.
В результате воздействия а-, [3- и у-излучения высокой энергии в металлических кристаллах возникают дефекты-вакансии и атомы в междоузлии (пары Френкеля), искажения кристаллических решеток и др. Как правило, в результате облучения меняются физические и химические свойства металлов. Механические свойства конструкционных металлов, как правило, меняются так: а„ — предел прочности увеличивается (30—60%), б — относительное удлинение падает (~50%) и нарастает микротвердость (30—50%), т. е. металл упрочняется, но охрупчивается. Электрическое сопротивление металлов после облучения возрастает. Изменение химических свойств можно оценить сдвигом в положительную сторону электродных потенциалов после облучения:
Предыдущая << 1 .. 200 201 202 203 204 205 < 206 > 207 208 209 210 .. 211 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed