Структура - окисная пленка
Cтраница 3
Дифрактограмма окисла, прокаленного при 300 С на воздухе в течение 2 - х часов не меняется ( рис. кр. Последнее указывает на то, что состав пленки соответствует негидратированной форме уРе О. При прокаливании окисла при 450 С на воздухе в течение 2 - х часов структура окисной пленки изменяется и соответствует a - Fe203 ( рис., кр. [31]
При наличии в электролите активирующих агентов, например хлорид-ионов, при определенном значении потенциала фПИт пассивное состояние нарушается, процесс анодного растворения ускоряется. Объясняется это тем, что по мере смещения потенциала в положительную сторону усиливается адсорбция хлорид-ионов. Поскольку степень покрытия поверхности кислородом неодинакова, в местах, где имеются дефекты в структуре окисной пленки, начинают преимущественно адсорбироваться хлорид-ионы, и вместо пассивирующего окисла образуется галогенид, обладающий хорошей растворимостью. Этому виду коррозии особенно подвержены нержавеющие стали и другие пассивирующиеся сплавы: алюминий, титан, цирконий. [32]
При нагреве на воздухе с 200 С ниобии заметно окисляется. С повышением температуры окисляемость сильно возрастает. Резкое повышение окисляемое ниобия при 1000 С и выше связано не только с увеличением скорости диффузии кислорода, но и с качественными изменениями, происходящими в структуре окисной пленки. При температуре 1000 - 1100 С происходит переход низкотемпературной модификации окисла а. Последнее вызывает резкое повышение окисляемости ниобия. [33]
Ввиду отсутствия опытных данных о росте естественных окисных пленок на никеле было интересно проследить за изменениями их структуры под влиянием различных факторов. Особенный интерес имеет изучение влияния времени взаимодействия кислорода воздуха с металлом, уже покрытым первичной окисной пленкой, возникающей в первые минуты окисления при комнатной температуре. Было целесообразно также выяснить роль влажности при длительном соприкосновении воздуха с никелем, а также значение термических условий окисления в области температур, не слишком превышающих комнатную. Ввиду важности результатов, полученных при исследовании структуры окисных пленок на алюминии [11] и серебре [12], ускоренно вырастающих в условиях газового электрического разряда, желательно было также выяснить влияние активированной окисляющей среды на структуру и рост пленок окиси никеля. В соответствии с этим в Лаборатории структуры поверхностных слоев X. АН СССР были проведены электронографические исследования тонких пленок никеля, подвергнутых окислению в указанных выше условиях. [34]
 |
Частотные кривые, определяющие оптимальные температуры окисления титана ( а, ниобия ( б и молибдена ( в перед нанесением покрытия из расплава алюминия. [35] |
Окислы переходных металлов отличаются значительной реакционной способностью и могут легко восстанавливаться алюминием, поэтому представляет интерес исследование процессов оптимального предварительного окисления металлов. Оптимальные температуры окисления: для титана 400 - 450 С, для ниобия 250 - 350 С, для молибдена 350 - 450 С при выдержке в продолжение от 10 до 30 мин [ 14, с. Такие условия окисления обеспечивают образование преимущественно низших окислов металлов с определенной толщиной и структурой окисной пленки, оптимальной с точки зрения взаимодействия алюминиевого расплава с поверхностью металла. [36]
 |
Интерференция световых лучей в окисных пленках, возникших на поверхности образца, нагретого в вакууме и подвергнутого кратковременному воздействию кислорода. [37] |
При обычных температурах толщина окисных пленок составляет от 10 - 20 до 80 - 100 А. Эти пленки не всегда имеют кристаллическое строение. Часто они близки к аморфному, чему еще способствуют внутренние напряжения, возникающие при образовании фазовых окислов на сравнительно жесткой основе, которой является металл. Для таких металлов, как железо, алюминий, титан и др., определена структура окисных пленок с помощью электронографи-ческого метода. [38]
Различия в краевых углах смачивания покрытий одинаковых составов на разных сплавах объясняется, вероятно, следующим. Образующаяся на этих сплавах окисная пленка отличается по составу от окисной пленки на технически чистом титане ВТ-1. Структура окисных слоев на сравниваемых сплавах также разная. Смачивание зависит от состава и структуры окисной пленки на металлах, поэтому можно предполагать, что ухудшение смачивания боросиликатными покрытиями сплавов ВТЗ-1 и ВТ-9 по сравнению со сплавом ВТ-1 связано с различиями в механизме окисления этих сплавов и составе поверхностных окисных пленок. [39]
Структура окисных пленок материалов оказывает влияние на равновесное давление паров этих металлов при повышенных температурах и, следовательно, на температуру, при которой происходит воспламенение. Так, пиротехнический порошок алюминия содиаметром ds 36 мк воспламеняется при температуре 1000 С. Магний сферический ds 35 мк воспламеняется в распыленном состоянии при температуре 700 С. Согласно литературным данным тепловой эффект испарения окиси алюминия выше, чем у окиси магния. По-видимому, сочетание этого фактора со структурой окисной пленки придает магнию большую активность. Очевидно, с увеличением окружающей температуры в реакционном сосуде напряженное состояние поверхностной пленки окиси магния усиливается быстрее, чем у алюминия, в связи с этим и эффекты, связанные с разрывом окисной оболочки частицы, возникают быстрее, что приводит к интенсивной экзотермической реакции. [40]
Виттрок сообщает о программе исследований, принятой немецкой фирмой для разработки метода гальванической обработки автомобильных буферов из алюминия. Метод состоит в наложении никеля и хрома после анодного оксидирования без промежуточного медного слоя, который, возможно, увеличивает коррозию алюминия. Виттрок подтвердил целесообразность анодирования в фосфорной кислоте различных сплавов, однако отметил, что для сплавов ( включая и термически обработанные сплавы высокой прочности и наивысшей способности к деформации) лучшие результаты дает сочетание фосфорной и серной кислот. Часто применяют следующий состав: 15 % ( объемы. Кроме того, Виттрок нашел, что при этом методе оказываются излишними ( а в некоторых случаях и вредными) травление перед оксидированием, дезоксидирование или активирование после обыкновенной очистки. Большинство загрязнений в электролитах для анодирования при низких концентрациях создает незначительные трудности, только ион хлора ведет к образованию пор при анодировании. Важно, чтобы поверхность анодного покрытия была перед гальванической обработкой хорошо смочена электролитом ванны никелирования. Сила электрического тока должна возрастать медленно ( в течение 10 - 15 сек), пока не достигнет установленной величины; этим обеспечивается хорошее сцепление. Как для никелирования, так и для хромирования применяют различные электролиты. Различными коррозионными испытаниями было установлено, что двойной никелевый слой и хромовое покрытие без трещин повышают антикоррозионную защиту и никелевое покрытие из сульфатного электролита обладает повышенной пластичностью. Структура окисных пленок, полученных в щавелевой кислоте, была усовершенствована Траверсом при специальном методе хромирования алюминия. Напряжение тока вначале составляет 11 в, а к концу возрастает до 60 в. Время погружения для чистого алюминия не должно превышать 15 мин, а для медноалюминиевых сплавов 5 сек. При этом часть пленки растворяется и создается равномерная пористость. [41]
Привес таких образцов после выдержки в воде при температуре 316 С в четыре-пять раз больше, нежели у образцов, не подвергавшихся быстрому нагреву и охлаждению. Такое положение вызвано, видимо, тем, что при быстром нагреве и охлаждении сплошность пленки нарушается. Это обстоятельство свидетельствует о том, что пленка растет на поверхности раздела металл - пленка, а кислород диффундирует через пленку. В начальный период коррозии масса образца увеличивается за счет образования на его поверхности окисной пленки. В логарифмических координатах зависимость увеличения массы образца от времени выражается прямой линией. По прошествии определенного промежутка времени с повышением температуры масса образца резко увеличивается, что объясняется разрушением окисной пленки. В воде при температуре 316 и 360 пленка начинает разрушаться, масса образца увеличивается на 34 6 мг / дм. В случае окисления на воздухе при температуре 600 - 800 С пленка начинает разрушаться, когда масса образцов увеличивается на 100 мг / дм2 и выше. Однако в этом случае [111,232] увеличение массы образца обусловлено не только образованием окисной пленки, но и диффузией значительного количества кислорода в металл. Таким образом, и в этом случае увеличение массы, которому отвечает начало разрушения окисной пленки на поверхности циркония, очевидно, приближается к указанному выше значению. На участках металла, подвергшихся пластической деформации, сцепление пленки с поверхностью металла ухудшается. На основании изложенного можно полагать, что при образовании тонких пленок наблюдается структурное соответствие между кристаллической решеткой окисла и металла. С ростом толщины пленки вследствие разницы структур окисла и металла возникает напряжение, увеличивающееся с толщиной окисла. При некоторой толщине пленки эти напряжения вызывают ее разрушение. Структуру окисной пленки, образовавшейся при окислении циркония в сухом кислороде и паре, нашел, что в процессе 8-часового окисления металла при температуре 156 С толщина окисной пленки достигает нескольких атомарных слоев. При температуре 170 - 300 С образуется тонкий окисный слой, состоящий из кубической или тетрагональной двуокиси циркония, ориентированной определенным образом по отношению к поверхности металла. [42]
Страницы: 1 2 3