Анодная поляризация - титан
Cтраница 1
Анодная поляризация титана в кислых хлоридах может запассивировать и защитить титан, в то время как анодная поляризация циркония в хлоридах легко нарушает его пассивность, и он начинает корродировать. Однако для циркония механизм этого явления совершенно иной, чем для молибдена, хрома и ванадия. Очевидно, связь Zr-О в пассивной пленке разрушается и заменяется связью Zr - С1 при меньшем смещении электродного потенциала в анодную сторону, чем это наблюдается для связи Ti-О. Уже при смещении потенциала в анодную сторону положи-тельнее 0 24 в кислых хлоридных растворах цирконий корродирует с образованием питтинга в разбавленных растворах или, более равномерно в более кислых растворах. Для титана подобный процесс вытеснения хлор-ионом кислорода из пассивной пленки ( потенциал пробоя или питтин-гообразования) наступает при анодных потенциалах гораздо более положительных, чем 1 В. Цирконий, как и титан, не устойчив во фтористоводородной кислоте и кислых фторидах, а также при нагреве в газообразном хлоре. [1]
При анодной поляризации титана в растворах серной кислоты после наступления пассивности и смещения потенциала до высоких положительных значений не наблюдается значительного повышения анодного тока. Это свидетельствует об отсутствии процесса перепассивации ( в отличие от нержавеющей стали), а также о значительном перенапряжении анодного процесса выделения кислорода вследствие образования малоэлектропроводного окисла на поверхности титана. [2]
 |
Кривые катодной и анодной поляризации титана от потенциалов 0 25 в ( 1, 3, 0 95 в ( 2, 4 и платины ( 5, 6 в - растворе 1 N Na2SO4 0 0025 N K3tFe ( CN6 ] 0 15 N KJFe ( CN6 ]. [3] |
При анодной поляризации титана от потенциала 0 25 в электронный ток окисления очень мал и несколько возрастает по мере сдвига потенциала в положительную сторону. По сравнению с платиной скорость окисления Fe ( CN) g на титане остается, однако, чрезвычайно низкой. [4]
Кроме того, кривые анодной поляризации титана имеют еще существенное отличие от кривых, полученных для нержавеющих сталей и хрома. У титана отсутствует область перепассивации, характерная для хрома и нержавеющих сталей. [5]
На рис. 3 представлено влияние непрерывного обновления поверхности на анодную поляризацию титана в растворе IN H2SO4 при наличии воздуха над электролитом. Из приведенных данных видно, что стационарный потенциал титана при непрерывной зачистке его поверхности смещается в отрицательную сторону почти на целый вольт и устанавливается при значении около - 0 7 в. При анодной поляризации для всех исследуемых скоростей обновления ( т 500, 1000, 2000 об / мин) были получены характерные для явления пассивации потенциостатические кривые. Оказалось, что титан даже при зачистке поверхности при всех примененный скоростях обновления переходит в пассивное состояние. Очевидно, пассивное состояние на зачищаемом титане может возникнуть только в том случае, если скорость образования защитного слоя хемосорбированного кислорода будет превышать скорость обновления поверхности. Мы полагаем, что в условиях непрерывной зачистки поверхности причиной перехода титана в пассивное состояние является образование хемосорбированного слоя кислорода, который, однако, при смещении потенциала положительнее Епп может утолщаться. [6]
Рюдигером, Фишером и Кнором [7] найдено, что при анодной поляризации титана до потенциала 8 в на поверхности электрода образуется двуокись титана со структурой анализа. Состав окисной пленки, образующейся при менее положительных потенциалах, установить не удалось, поэтому указать значение х в реакции ( 2) пока не представляется возможным. [7]
В щелочных, нейтральных и кислых окислительных средах, а также в разбавленных восстановительных кислотах при анодной поляризации титана не происходит активного анодного растворения, характерного для железа и других металлов, а также и для титана кислых восстановительных средах. При анодной поляризации потенциал титана сразу же смещается в положительную сторону до величины, соответствующей какой-то другой возможной электрохимической реакции ( выделение С12, 02) в зависимости от состава электролита, плотности тока и других факторов. [8]
В щелочных, нейтральных и кислых окислительных средах, а также в разбавленных восстановительных кислотах при анодной поляризации титана не происходит активного анодного растворения, характерного для железа и других металлов, а также и для титана в кислых восстановительных средах. При анодной поляризации потенциал титана сразу же смещается в положительную сторону до величины, соответствующей какой-то другой возможной электрохимической реакции ( выделение С12, 02) в зависимости от состава электролита, плотности тока и других факторов. [9]
Наступление локального пробоя титана зависит не только от температуры, рЯ, состава электролита, подготовки поверхности титана, но также от скорости и условий анодной поляризации титана, определяющих состав, структуру окиеннх соединений и барьерного запирающего сдоя. При медленной поляризации малыми токами пробой титана наступает при сравнительно низких потенциалах и по проиествии длительного периода времени. [10]
Частично пассивное состояние титана в неокислительных кислотах в условиях водородной деполяризации поддерживается в значительной степени благодаря образованию гидрида титана. При анодной поляризации титана, по-видимому, еще раньше, чем будет достигнут потенциал Vn, там, где кривая отклоняется от простой логарифмической зависимости, уже происходит заметное торможение анодного процесса вследствие адсорбции кислорода. [11]
 |
Зависимость Екор титана от концентрации Ti ( IV-ионов в кипящих растворах HNOs различных концентраций ( моль / л. [12] |
Как убедительно было показано в работах [35; 36] Т1 ( Ш) нионы не оказывают непосредственного влияния на скорость коррозии и пассивацион-ные характеристики титана. Увеличение тока при анодной поляризации титана в растворе с TidID-ионами ( см. рис. 2.2) объясняется появлением составляющей анодного тока, идущей на окисление ТКГШ-ионов. [13]
На рис. 40 построение кривой скорость коррозии - потенциал выполнено по данным Р. М. Альтовского [105] для титана в растворе 40 % - ной H2S04 при 25 С. Участок кривой Е А получен по скорости коррозии Ti-электрода при разных потенциалах ( при катодной поляризации), участок кривой ADS - путем сложения реальной анодной кривой EXDS и катодной кривой ЕакКг рассчитанной по выделению водорода при анодной поляризации титана. D), довольно близко повторяет ход идеальной поляризационной кривой E DS. Можно заключить что титан в 40 % - ной H2S04находится в активном состоянии; катодным процессом является выделение водорода. Смещение потенциала от стационарного значения Ех как в положительную, так и в отрицательную сторону уменьшает скорость саморастворения титана. [14]
Мы не считаем необходимым подробно обсуждать причины возникновения питтинговой коррозии при анодной поляризации, так как этот вопрос многократно и подробно обсуждался в литературе. Целесообразно лишь дополнительно привести результаты Давыдова и Земсковой [357], которые, исследуя анодную активацию титана в растворах NaCl, следующим образом определяли ее причины. При анодной поляризации титана происходит ( как обсуждалось выше) рост барьерной оксидной пленки до определенной толщины, а затем в ней образуются трещины или поры в силу особенностей самого процесса роста пленки. В неактивирующих электролитах при этом начинается пористое анодирование, а в растворах с ионами-активаторами - анодно-анионная активация в местах трещин или после достижения определенной степени дефектности. [15]
Страницы: 1 2