Процессов ионизации

VII. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

Установки для процессов химического осаждения металлов чаще всего располагают в гальванических цехах что позволяет использовать имеющееся там оборудование для обезжиривания, изоляции травления промывки сушки и термообработки деталей Химическое осаждение металлов осуществляется в непроточных или проточных растворах В некоторых случаях раствор выливают и заменяют свежим после обработки в нем одной-двух партий деталей в других — раствор фильтруют корректируют и используют многократно

VII. Оборудование для процессов химического осаждения метал-

Гомогенные реакции могут проходить в газовой смеси без наличия в ней компонентов стенки; материал стенки остается при этом хими-. чески нейтральным и является только проводником тепла. В других случаях в гомогенных реакциях может участвовать испарившийся материал стенки, причем испарение может идти как из твердой фазы (сублимация), так и из предварительно расплавленного твердого материала. В химических реакциях может участвовать теплоноситель, вдуваемый в газ через пористую стенку. Реакция между газовой смесью и твердой фазой может идти и на поверхности последней (гетерогенная реакция). Зачастую идут одновременно несколько перечисленных ранее процессов химического и фазового превращений.

Недостаточно прочное сцепление покрытий, наносимых газопламенным способом, с металлической подложкой (без нихромо-вого подслоя) может быть объяснено, вероятно, отсутствием процессов химического взаимодействия, а следовательно, и сил химической связи между покрытием в период его формирования и металлом.

Мышленность химических волокон, лаков и красбк, а также промышленность пластических масс. Почти во всех отраслях химической промышленности образуется значительное количество горючих и тепловых ВЭР, использование которых играет существенную роль в покрытии потребности в тепловой энергии отдельных процессов химического производства.

установившемуся значению, причем для таких условий режим ИП зачастую не реализуется. При более высоких температурах интервал, в пределах которого наблюдается минимум коэффициента трения, сужается, что обусловлено интенсификацией процессов химического превращения смазочной среды.

сливается из поддона 2. Программное изменение режимов нагрева и охлаждения образца обеспечивается реле времени 9, команды которого передаются на электромагнит, открывающий и закрывающий печь, а также приводящий в действие насос 11, подающий коррозионную среду на образец. Контроль и регулирование температуры осуществляется термопарой 10 и автоматическим потенциометром 8. Количество циклов на-гружений фиксируется счетчиками 15. Периодическая подача коррозионной среды на нагретый до повышенной температуры образец вызывает его ускоренное усталостное разрушение вследствие интенсификации процессов химического взаимодействия со средой, а также возникновения термических напряжений в поверхностных слоях образца, которые суммируются с механическими напряжениями от внешней нагрузки.

При шлифовании твёрдых сплавов практическое значение имеет CuSO,j. При соприкосновении с раствором CuSO4 поверхность сплава оказывается покрытой сплошным тонким слоем металлической меди, которая затем снимается абразивным порошком на шлифовальнике. Шлифование твёрдого сплава в растворе CuSO4 заключается 'в последовательном чередовании процессов химического разрушения кобальтовой связки и образования медного слоя с процессом механического удаления этого слоя.

Для сопутствующих процессов химического воздействия среды масса элементов изделия, изменившая свою природу в лроцессе химической реакции, является параметром внутренней структуры ij) = m(t) и описывается аппроксимирующей зависимостью типа

Механизм разрушения футеровки довольно сложен. Можно считать, что он происходит в результате двух сопутствующих процессов химического взаимодействия шлака с футеровкой — коррозии и абразивного воздействия несгоревших частиц кокса, нево'спламенившихся частиц топлива и расплавленных капель шлака, попадающих на поверхность футеровки при движении факела — эрозии.

2 При высоких температурах (десятки тысяч градусов и выше) .газообразное вещество переходит в состояние плазмы, характеризующейся развита см процессов ионизации, вплоть до полного разрушения электронной оболочки атомов. Однако было бы неправильно рассматривать плазму как четвертое агрегатное состояние вещества, что, кстати, довольно часто делается. Если бы это было так, то переход вещества в плазменное состояние протекал бы до конца при постоянных (равновесных) температуре и давлении согласно правилу фаз (см. ниже гл. V, п. 1) для однокомпонентных систем, что не наблюдается в действительности.

Через достаточно тонкие участки (//) пленки (толщиной до 50—100 А) могут проходить электроны и на них возможно протекание катодных процессов: ионизации кислорода, разряда водородных ионов и др.

то поле излучения перед волной быстро ослабевает даже при незначи тельных оптических толщах ионизированного по негидродинамическим механизмам слоя. Развитие «быстрых» процессов ионизации останавливается. Из нового очага разряда гидродинамически распро страняется новая УВ, во фронте которой в течение времени порядка наносекунды вновь развивается электронная лавина и достигается плазменная частота экранировки излучения и т. д.

По типам коррозии различают электрохимическую и химическую. При электрохимической коррозии окисление металла происходит в растворах электролитов и является результатом действия двух взаимосвязанных электрохимических процессов ионизации атомов металла (анодный процесс) и восстановления окислителя (катодный

В такой форме последнее уравнение впервые было получено эмпирическим .путем Тафелем при .изучении кинетики разряда водородных ионов. Схематически обе поляризационные кривые показаны на рис. 14. Кривые (1) и (2) выражают зависимость скорости ионизации или соответственно скорости разряд-анионов металла от потенциала. Кривая (3) является результирующей поляризационной кривой. Она получена посредством суммирования ординат кривых (1) и (2). Последние часто называют парциальными кривыми процессов ионизации металла и разряда ионов металла из раствора.

Саморастворение металлов возможно при наличии по крайней мере двух парциальных процессов —ионизации металла и сопряженной реакции электрохимического восстановления. Было бы поэтому неправильно сущность электрохимической коррозии сводить к уравнению

Поведение металлического электрода в растворе собственных ионов может быть полностью охарактеризовано, если известны кинетические закономерности парциальных электрохимических процессов ионизации металла и разряда его ионов из (раствора. Обозначим символом ii скорость ионизации металла, и пусть ia — скорость разряда ионов металла из раствора. При равновесном потенциале

Представление об электрохимическом механизме растворения жидких металлов (амальгам) с идеально однородной поверхностью было количественно развито А. Н. Фрумкиным в его работе, посвященной интерпретации опытов Бронстеда и Кейна по разложению амальгамы натрия. Скорость разложения такой амальгамы в щелочном растворе оказалась пропорциональной концентрации амальгамы в дробной степени а, близкой к '/2. Такая закономерность совершенно необычна для кинетики химических реакций. В то же время эта зависимость непосредственно вытекает как следствие электрохимического механизма парциальных 'процессов ионизации натрия и разряда Н-ионов на поверхности амальгамы. Потенциал амальгамы натрия в .растворе NaOH определяется соотношением концентрации ионов натрия , в растворе и концентрации металлического натрия в амальгаме

отклонениях потенциала от равновесного. Скорость ионизации металла при равновесном потенциале равна скорости разряда ионов металла и определяет ток обмена Ь.м по металлу. То же самое относится и ко второй окислительно-восстановительной системе, т. е. для водорода и Н-ионов; io, н означает ток обмена по водороду. На рис. 40 видно, что при Ф=Фм, т. е. когда потенциал принимает значение равновесного потенциала металла, абсциссы левой верхней кривой (она выражает скорость ионизации металла) в точности равны абсциссам правой кривой, соответствующей скорости .разряда ионов металла из раствора. Точно таким же путем определяется ток обмена по водороду при равновесном потенциале Н-злектрода в данном растворе. Наконец, посредством сложения скоростей двух анодных процессов ионизации металла и водорода, а также скоростей двух восстановительных процессов— разряда ионов металла и водорода—можно найти

Если стационарное состояние, устанавливающееся на электроде, определяется балансом скоростей двух процессов — ионизации металла и разряда Н-ионов из раствора, то в согласии с (3.5) и (4.6) -

Здесь k.Me и ^н соо*ветственно означают константу скорости ионизации металла и разряда Н-ионов, аме и ан — коэффициенты .переноса указанных процессов, JH+] — концентрация ионов водорода в растворе. При этом величина стационарного потенциала определяется из выражения