Место - контакт - металл
Cтраница 4
 |
Распределение потенциалов на прямо угольной модели коррозионной пары медь - цинк ( 1. 1 в 0 1 N растворе NaCl. [46] |
Сравнение кривых распределения потенциалов указывает на сильное изменение градиента потенциалов в тонких слоях электролита, в то время как в объеме раствора градиент потенциала обнаруживается весьма слабо. Наиболее сильное изменение потенциала происходит на катоде ( медь), анод же ( цинк) совершенно не поляризуется. Небольшой сдвиг потенциала цинка в отрицательную сторону, наблюдающийся в зоне, прилегающей непосредственно к месту контакта металлов, может быть объяснен аномальным ходом кривой анодной поляризации цинка, рассмотренной выше. [47]
Величина е является термоэлектродвижущей силой. Обнаруженные в наших экспериментах электрические токи в значительной степени связаны с термоэлектродвижущими силами. При нагревании металла некоторые из его электронов приобретают энергии, достаточные для преодоления потенциального барьера на границе, и покидают металл. Это явление ( термоэлектронная эмиссия), по-видимому, также имеет место в процессе трения, когда происходят замыкания цепи в месте контакта трущихся металлов. Возникнувшие при этом за счет термоэлектронной эмиссии токи, как показывают опыты, носят импульсный характер. Вообще, выход электронов из металла может происходить в том случае, когда электроны приобретают достаточную кинетическую энергию для преодоления барьера, наложенного соседними атомами в поверхностном слое. [48]
В работе [77] подробно рассмотрен случай контактной электризации двух металлов. На диаграмме изображены энергетические зоны двух разных металлов, незаряженных и находящихся на большом расстоянии друг от друга. Если металлы сблизить, то при достаточно малом расстоянии между контактирующими поверхностями, порядка нескольких диаметров атома, возникает туннельный эффект, который обусловливает переход электронов с металла с большим уровнем Ферми к металлу с меньшим уровнем. Электроны, перемещающиеся от одного металла к другому, оставляют за собой эквивалентные положительные заряды вблизи границы раздела металлов и образуют двойной электрический слой, а в месте контакта металла возникает скачок-потенциала, пропорциональный разности работ выхода. При этом металл I заряжается положительно, а металл II - отрицательно. При разъединении металлов контактная разность потенциалов стремится возрасти, поскольку емкость системы уменьшается, если тела изолированы друг от друга. Однако в первый момент разъединения эта тенденция к увеличению разности потенциалов компенсируется обратным потоком электронов через потенциальный барьер, и разность потенциалов остается постоянной и равной контактной разности потенциалов до тех пор, пока такой поток возможен. Но вблизи некоторой критической величины зазора туннельный эффект постепенно пропадает и происходит емкостное увеличение потенциала. Оставшийся заряд является частью первоначального заряда двойного слоя, охватывающего границу раздела сред - местом образования контактной разности потенциалов. [49]
Вообще-то алюминий химически весьма активен, но это качество подавляется сплошной броней в виде окисной пленки, в которую металл мгновенно облачается на воздухе. Пленка толщиной всего 0 2 мкм, но она плотна, непориста и, главное, накрепко сцеплена с металлом, так как нижние слои ее повторяют строение кристаллической решетки алюминия. Вот почему так успешно защищается высокочистый металл от атакующих химических агентов - множества кислот, органических и неорганических, щелочей, морской воды, воздуха с его загрязнениями. Картина резко меняется от присутствия примесей в алюминии, особенно если это медь, ртуть, железо, магний. В местах контакта металла с примесями возникают гальванические микропары, они образуют газы, взрыхляющие окисную пленку. Появляется сетка микротрещин, где вершит свое черное дело коррозия. И чем больше примесей, тем слабее сцепление пленки с алюминием, тем скорей развивается коррозия. [50]
Страницы: 1 2 3 4