Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2018-01-03 | 197 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Наиболее часто встречающимся газом-окислителем является атмосферный кислород (О2). Также коррозионными газовыми агентами могут являться пары воды (H2O), углекислый газ (CO2), диоксид серы (SO2), сероводород(H2S), хлор (Cl2) и другие вещества.
При высокотемпературной газовой коррозии на границе раздела «металл – газовая среда» возникает пленка твердых продуктов реакции. В частности, продуктом химической коррозии при взаимодействии с кислородом воздуха является оксид металла:
x Me (тв.) + y /2 O2 (газ) = Me x O y (тв.)
Для подавляющего большинства металлов при температурах, близких к стандартной, имеется термодинамическая возможность самопроизвольного окисления с образованием оксидной пленки. Это обусловлено тем, что изменение энергии Гиббса при взаимодействии металлов с кислородом отрицательное (D rG <0). Следовательно, они могут корродировать в газовой среде, содержащей кислород.
Пример. Стандартные энтальпии (D rH 0), энтропии (D rS 0) и энергии Гиббса (Dr G 0) реакций образования оксидов:
Реакция | DrH0, кДж/моль | DrS0, Дж/моль | DrG0, кДж/моль |
2Al+1,5O2=Al2O3 | -1675,69 | -313,3 | -1582,27 |
2Cr+1,5O2=Cr2O3 | -1140,56 | -273,67 | -1058,97 |
Mg+0,5O2=MgO | -601,49 | -108,13 | -569,267 |
2Na+0,5O2=Na2O | -417,98 | -129,88 | -379,276 |
Fe+0,5O2=FeO | -264,85 | -68,92 | -244,312 |
Ni+0,5O2=NiO | -239,74 | -94,4 | -211,609 |
Pt+0,5O2=PtO | -71,18 | -87,55 | -45,09 |
2Ag+0,5O2=Ag2O | -30,54 | -65,87 | -10,911 |
2Au+1,5O2=Au2O3 | -12,98 | -276,76 | +69,494 |
Из приведенных данных видно, что реакции взаимодействия металлов с кислородом являются экзотермическими D rH 0<0, но протекают с уменьшением энтропии: D rS 0<0. Следовательно, определяющим фактором для их самопроизвольного протекания является изменение энтальпии. Необходимо отметить, что, вследствие D rS 0<0, с ростом температуры величина D rG (T) возрастает и при определенной температуре становится положительной. В этом случае оксиды металлов будут термодинамически неустойчивыми.
|
Но не всегда возможность самопроизвольного окисления металла реализуется полностью. Возникающая оксидная пленка препятствует непосредственному контакту молекул кислорода с поверхностными атомами металла. Для развития коррозии необходим перенос реагирующих веществ через пленку. Реакция образования оксида происходит внутри нее (реакция в твердой фазе) в результате встречной диффузии атомов металла и кислорода. От поверхности металла к внешней поверхности пленки происходит диффузия атомов металла, а в противоположном направлении – диффузия атомов кислорода.
Необходимо отметить, что перенос реагирующих веществ через оксидную пленку является сложным процессом, включающим в себя образование на границе раздела фаз ионов металла (Ме n +) и ионов кислорода (О2-), их диффузию одновременно с диффузией собственных дефектов кристаллической решетки оксида металла: вакансий, электронов и дырок (рис.9.3).
Рис. 9‑3 Схема роста оксидной пленки
В зависимости от толщины различают тонкие, средние и толстые оксидные пленки. Тонкие имеют толщину до 40 нм, они невидимы на поверхности металла, средние, толщиной от 40 до 500 нм, проявляются на поверхности как «цвета побежалости», толстые, толщиной более 500 нм, видны на поверхности как индивидуальные вещества и называются окалиной.
Для того чтобы оксидная пленка обладала защитными свойствами, она должна быть сплошной, обладать хорошим сцеплением с металлом и механической прочностью. Последние два условия связаны с необходимостью сохранения целостности пленки при механических и термомеханических напряжениях, возникающих при эксплуатации металлических изделий.
Как правило, пленка будет сплошной и обладать защитными свойствами, если объем образовавшегося оксида () примерно равен или немного больше объема металла (), из которого он возник: (~ 1,2÷1,6). В этом случае коррозия будет определяться возможностью переноса атомов металла или кислорода через оксидную пленку. Если , то в пленке могут возникать большие механические напряжения, приводящие к нарушению ее целостности, ухудшая защитные свойства. Если , то, как правило, пленка будет несплошной, следовательно, ее защитные свойства будут сравнительно низкими.
|
|
|
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!