Окислительных процессов

Еще один метод, о котором упоминалось выше, состоит в непосредственном получении водорода при помощи биотехнологии. Отдельные виды бактерий либо водорослей под воздействием солнечного света способны увеличивать окислительный потенциал электронов, содержащихся в молекулах воды, до уровня, который на 0,3 В более отрицательный, чем потенциал водородного электрода. Благодаря

откачивали до остаточного давления 10 мм рт.ст., а затем, после двукратной промывки, заполняли аргоном до давления, превышающего атмосферное на 15%. Кислород в аргон вводили при контакте газа с нагретой до температуры 900—1000° С смесью порошкообразного никеля и окиси никеля. Газовую смесь пропускали через реактор со скоростью 150—200 мл/мин, а затем через высокотемпературную электрохимическую ячейку с элементом из ZnO2 + 15% СаО [3], что позволяло контролировать парциальное давление кислорода в выходящей из реактора смеси газов. В течение диффузионного отжига окислительный потенциал газовой среды несколько превышал уровень Ро2^10~12 атм. На контактной поверхности всех слитков стекломассы петрографически определяли кристаллы касситерита, легко удаляемые обработкой слитков в 10%-ной НС1.

в табл. 2. Приведенные данные убедительно показывают, что в исследованных растворах только железо может тормозить процесс проникновения олова в стекломассу. При окислении растворенного в олове железа снижается окислительный потенциал на межфазной границе металл — стекломасса до уровня, при котором окисление олова в интервале температур 800—1000° С становится термодинамически маловероятным, и, тем самым, затрудняется проникновение олова в стекломассу.

Подводя итог термодинамическому анализу, можно утверждать, что увеличение степени диссоциации молекул стекла, а следовательно, и интенсивности испарения возможно лишь в том случае, если в поверхностном слое имеется мощный сток молекул кислорода. Окислительный потенциал воздушного потока ограничен величиной Рс0е, и с ростом скорости разрушения (вдува) он убывает. При вполне определенном содержании углерода в стеклографитовых материалах их разрушение будет сопровождаться восстановлением стекла до окиси SiO или до чистого кремния, т. е. свободный углерод, образовавшийся, например, при термическом разложении органического связующего (кокс), обусловливает мощный сток молекул внешнего (из набегающего потока) и внутреннего (из молекул стекла) кислорода. При этом если доля С в материале велика, то он так же, как и водород, будет реагировать с самим 254 кремнием, образуя Si2C, SiH и С2Н2.

Учитывая различия термодинамических свойств набегающих газовых потоков, удобно представить результаты расчетов не в виде функции от энтальпии торможения, а в виде зависимости от перепада энтальпий в пограничном слое и на разрушающейся поверхности (1е—/№). Эффективная энтальпия разрушения /эфф существенно зависит от состава набегающего газа. Чем больше кислородосодержащих компонент в потоке, тем ниже степень диссоциации стекла, а следовательно, и скорость испарения, тем больше материала сносится в жидком виде или, в конце концов, ниже эффективность разрушения (рис. 9-28). Некоторые особенности наблюдаются на углекислом газе и воздухе. При низких перепадах энтальпии 1е—Iw эффективная энтальпия при разрушении в СО2 выше, чем в воздушной среде, хотя окислительный потенциал в первом случае значительно больше (со, е в углекислом газе равна 0,36, а в воздухе — 0,23). Это связано с составом продуктов разрушения и знаком суммарного

особенность — окислительный потенциал пары U(IV) — U(VI) довольно

ществами (нефть, бензин и пр.). Его окислительный потенциал

Озон очень сильный окислитель, его окислительный потенциал

воде, окислительный потенциал системы повышается, и если при

Если одновременно нужно получить и высокие жаропрочные свойства, то сталь легируют также никелем, молибденом, вольфрамом, титаном, ниобием, ванадием, кобальтом. Помимо температуры, на процесс газовой коррозии влияет состав среды. Главную определяющую роль играет окислительный потенциал среды, содержание кислорода в ней. Водяные пары ускоряют, а окись углерода замедляет процесс окисления.

При прокатке металла, имеющего температуру выше температуры рекристаллизации, ослабляются причины,, вызывающие упрочнение — искажение кристаллической решетки, остаточные напряжения. Сопротивление металла деформации в процессе прокатки остается на исходном уровне, не снижается пластичность. Чем выше температура нагрева металла под прокатку, тем меньше деформирующее усилие и выше пластичность. Однако-чрезмерно повышать температуру нагрева не рекомендуется. При температуре нагрева, близкой к температуре плавления стали, наблюдается быстрый рост зерен, что приводит к снижению пластичности и разрушению металла при небольших деформациях. При повышенной температуре нагрева стали в окислительной атмосфере наблюдается явление пережога — окисление границ зерен, что также приводит к разрушению металла. Пережог происходит тем легче, чем выше температура металла и чем больше окислительный потенциал атмосферы в печи. Особенно подвержены пережогу хромони-келевые стали, что в определенной степени объясняется

Поры в сварных швах образуются в процессе кристаллизации сварного шва в результате выделения газов из пересыщенного газами затвердевающего металла. Причины появления пор: насыщение жидкого металла сварочной ванны газами вследствие повышенной влажности электродных покрытий, флюсов, защитных газов (водородом), нарушения защиты (азотом) и интенсивных окислительных процессов в шве (оксидом углерода); охлаждение сварных швов при кристаллизации с большой скоростью, вследствие чего затрудняется выход пузырьков газа из кристаллизующегося шва в атмосферу.

В системе выпуска двигателей происходят реакции окисления окиси углерода и углеводородов ОГ с избыточным кислородом. Эти процессы при относительно невысоких для реакций в газовой среде температурах (300 ... 800 СС) проходят с малой скоростью. Для ускорения протекающих реакций используют катализаторы. Механизм действия катализатора сложен. В основе окислительных процессов, протекающих на катализаторах, лежат процессы диссоциативной адсорбции кислорода и продуктов неполного сгорания, вследствие чего скорость их химического взаимодействия резко возрастает.

Многообразие применяемых материалов и условий эксплуатации трущихся деталей предопределяет чрезвычайное многообразие видов изнашивания и разрушения поверхностей. Совокупность физико-химических процессов при трении определяет вид изнашивания и его интенсивность. Вид изнашивания и повреждения не являются характерными именно для данной пары трения, а зависят от условий работы. Изменение условий работы (вид смазки, скорость скольжения, температура) может приводить к изменению ведущего вида изнашивания поверхностей. Так, увеличение скорости скольжения вызывает повышение температуры и ускорение окислительных процессов, поэтому до некоторой скорости скольжения может наблюдаться схватывание поверхностей, а по достижении критической скорости возможен переход к окислительному изнашиванию вследствие увеличения скорости образования окисных пленок.

Наиболее важные факторы формирования покрытия - температура подложки, ее тепловое состояние при ионной очистки и напылении. Поэтому при разработке технологии ионно-вакуумной обработки температурные условия рассматриваются как главный оптимизационный параметр. Управление тепловыми условиями осаждения покрытий осуществляют посредством кратковременного подключения высокого напряжения, изменением величины напряжения на подложке, варьированием силы тока, подогревом или охлаждением подложки внешними источниками тепла, а также использованием специальной технологической оснастки с определенной теплоемкостью. В целом изменение температурных условий во время технологического цикла происходит в соответствии с тремя стадиями (рис. 8.10). Завершающий этап технологического процесса - стадия охлаждения, которое должно осуществляться до определенных температур в вакуумной камере. Охлаждение изделия в рабочей камере проводят для предотвращения окислительных процессов на его поверхностях. Выбор состава покрытий и конструирование поверхностных слоев с повышенной сопротивляемостью конкретному виду изнашивания материала трибосистемы базируются на экспериментальных результатах исследования триботехнических свойств модифицированных материалов.

Как было показано в работе [25], в средах, содержащих непредельные углеводороды, влага образуется в результате окислительных процессов под действием растворенного кислорода. В этом случае даже обезвоженный углеводород при выдержке в сухой атмосфере становится влажным. Например, при выдержке сланцевого камерного газового бензина и пиролизных нефтяных смол в сухой атмосфере в течение 96 ч поглощается соответственно 9 и 115 мг/л кислорода и образуется 49,2 мг/л воды. Кислород из углеводородной фазы диффундирует в воду почти беспрепятственно, но пленка углеводорода на поверхности воды в некоторой степени замедляет диффузию кислорода из воздуха в водную фазу. С увеличением толщины пленки диффузия замедляется.

Франке [177] предположил, что усы растут в местах действия дислокационных источников. Другие (178] считают движущей силой роста рекристаллизационные процессы. Наряду с этим отмечается ведущая роль окислительных процессов, приводящих к созданию внутренних напряжений, способствующих росту усов. Однако ни одна из этих точек зрения еще не нашла должного экспериментального подтверждения.

структуру поверхностного слоя как следствие пластической деформации, температурных влияний, окислительных процессов и других воздействий;

Изменения в поверхностном слое происходят не только вследствие процессов упрочнения и разупрочнения, но и из-за структурных превращений и окислительных процессов, которые могут происходить в зоне температурных влияний по глубине Н (см. рис. 16, в). Так, при шлифовании углеродистой стали в поверхностном слое могут возникать участки, обезуглероженные под

Таким образом, в зависимости от вида материала влияние асимметрии цикла на развитие трещины в припороговой области может приводить к подавлению сопутствующих росту трещины процессов разрушения материала в естественной окружающей среде. В этом случае доминирующий процесс разрушения может быть реализован в чистом виде только в определенном диапазоне асимметрии цикла, в котором сопутствующие процессы подавлены в основном или полностью. Следует подчеркнуть, что, несмотря на изменение доли процесса межзеренного разрушения и интенсивности окислительных процессов с изменением асим-

Одновременно с процессом охрупчивания материала при возрастании частоты нагружения происходит изменение влияния окислительных процессов у кончика трещины на развитие разрушения при неизменном состоянии окружающей среды с точки зрения ее влажности и температуры. Проявляется это изменение через уменьшение доступа окружающей среды к вершине трещины. Возрастание частоты происходит в условиях снижения раскрытия трещины COD, что отражает возрастание циклического предела текучести материала в соответствии с условием

ления паров жидкости (аналогично влиянию неизменного состава окружающей среды в связи с изменением частоты нагружения при фиксированной ее влажности) изменение скорости происходило всего в 1,5-2 раза. В пользу существенной роли окислительных процессов в изменении скорости роста трещины при варьировании частоты нагружения из-за воздействия на материал окружающей среды свидетельствуют результаты испытаний образцов из алюминиевых сплавов 2024-ТЗ, 7075-Т6