Потенциал изменяется

Теплофизические свойства заш.итных газов оказывают большое влияние на технологические свойства дуги и форму швов. Например, по сравнению с аргоном гелий имеет более 'высокий потенциал ионизации и большую теплопроводность при температурах плазмы. Поэтому дуга в гелии более «мягкая». При равных условиях дуга в гелии имеет более высокое напряжение, а образующийся шов имеет меньшую глубину проплавления и большую ширину. Поэтому гелий целесообразно использовать при сварке тонколистового металла. Кроме того, он легче воздуха и аргона, что требует для хорошей защиты зоны сварки повышенного его расхода (1,5—3 раза). Углекислый газ по влиянию на форму шва занимает промежуточное положение.

Газ Атомный вес Плотность при 20 °С, кг/м" Температура кипения, °С Коэффициент теплопроводности, кал/см • с • "С Потенциал ионизации, В

Для стабильного горения дуги необходимо, чтобы в ее столбе все время находились заряженные частицы, количество которых уменьшается вследствие рекомбинации. Ионизирующее действие материалов определяется не только величиной потенциала ионизации, но и упругостью пара данного соединения или простого вещества, так как упругость пара определяет скорость испарения и тем самым концентрацию легкоионизирующихся атомов в атмосфере дуги. Поэтому эффективный потенциал ионизации любой газовой смеси определяется не только потенциалом ионизации, но и концентрацией элементов в дуговом промежутке.

1/н. Эф — эффективный потенциал ионизации, эВ.

2. Потенциал ионизации, работа выхода и их влияние на условия горения дуги.

Смещение потенциала электрода и отрицательную сторону (катодная поляризация) может идти до потенциала, когда становится возможным катодное выделение водорода (равновесный потенциал разряда ионов водорода па 1,229 в отрицательнее, чем равновесный потенциал ионизации кислорода).

Ионная, или гетерополярная, связь типична для молекул и кристаллов, образованных из разных ионов (анионов и катионов). Типичный представитель ионных кристаллов — соль NaCl. Образование катиона — результат потери атомом электрона. Мерой прочности связи электрона в атоме может служить потенциал ионизации атома (см. гл. 2).

Энергия ионизации зависит от строения атома, т. е. от его места в периодической системе элементов (рис. 2.13). Она представляет собой периодическую функцию атомного номера элемента Z и снижается с уменьшением номера группы и увеличением номера периода таблицы Менделеева. Наименьший потенциал ионизации Ui = 3,9 эВ имеют пары Cs (см. выше). Единственный валентный электрон у щелочных металлов I груп-

Чем больше потенциал ионизации элемента {//, тем меньше требуемая Л,. Для сварочной дуги, где Ui лежит в пределах 4... 25 эВ, соответствующие длины волн находятся в ультрафиолетовой части спектра.

ЭФФЕКТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ

Под «о смеси, обладающей степенью ионизации х0, следует понимать потенциал ионизации некоторого однородного газа, в котором (при температуре и общем давлении смеси) число заряженных частиц такое же, как и газовой смеси:

Предположим, что анодом служит железо, погруженное в 1 н. HaSO4. Анод расположен так, что при постепенном возрастании потенциала соответствующий поляризационный ток достигает значения, которое требуется для поддержания преобладающего потенциала по отношению к какому-либо электроду сравнения. Регулировать ток можно вручную или, лучше, с помощью потен-циостата. Полученная поляризационная кривая представлена на рис. 5.1. Она называется потенциостатической поляризационной кривой, в отличие от гальваностатической кривой (рис. 5.2), полученной, например, с помощью схемы, в которой ток поддерживается постоянным, а потенциал изменяется в соответствии с током (см. рис. 4.3, а).

При катодной защите трубопровода защитный потенциал изменяется по длине; так как в наиболее удалённых точяех должен быть минимальный защитный потенциал, го на ближних участках трубопровода неизбежно создаются большие значения защитного потенциала, что может ускорить разрушение и отслаивание покрытия от металла. В связи с этим величина максимального защитного потенциала также ограничивается согласно ГОСТ 9.015-74. Максимальный поляризационный потенциал стельных сооружений ограничивается величиной минус 1,1 В (М.О.Э.Х

При катодной защите трубопроводов защитный потенциал изменяется по длине ( рис. 1.2 ). Так как в наиболее удалённых точках должен быть минимальный защитный потенциал, то на ближайшие и точки дренажа поверхности неизбежно устанавливается более высокий потенциал. Максимальный защитный потенциал (Ез.тах) -это максимально допустимый потенциал защищаемой конструкции. При этом потенциале обеспечивается благоприятное сочетание всех параметров защиты и затруднены процессы катодной водородной деполяризации, которые могут способствовать отслаиванию защитных покрытий и на-водороживанию металла, и, следовательно, ухудшение его несущей способности. Максимальный защитный потенциал ограничивается нормативными документами. Так, согласно ГОСТ 25812-83 максимальный поляризационный потенциал стальных сооружений ограничивается величиной минус 1,15В (по МЭС) для сооружений с битумной или полимерной плёночной изоляцией.

Колебания защитного тока, обусловленные приливами и отливами, при работе установок с централизованным или ручным регулированием могут быть учтены, поскольку потенциал изменяется довольно медленно. Установки с регулированием потенциала не нужны, за исключением случаев наличия блуждающих токов (которые наблюдаются все реже); при работе с несколькими управляющими зондами в таких установках может проявиться взаимное влияние отдельных областей защиты. Более целесообразно применять защитные установки с гальваностатическим регулированием (см. раздел 9.5).

Если через поверхность пропускать ток i из внешней цепи, то i *J. Действительно, наложенная плотность тока от внешнего источника будет разностью i и i. Когда через поверхность электрода пропускают ток, электродный потенциал изменяется и принимает значение ?,-. Говорят, что электрод поляризован. Изменение электродного потенциала называют поляризацией и обычно обозначают греческой буквой V.

Механическое и электрохимическое действие частиц на поверхность электрода. При перемешивании суспензии частицы движутся и активируют анод [1, с. 22—25]. Отмечается значительное увеличение анодного тока при постоянном потенциале «а циркониевых и танталовых электродах в растворах кислот (H2SO4, НМОз, НС1) в случае механического воздействия наждака. При постоянном токе стационарные потенциалы этих металлов смещаются в отрицательную сторону на 0,2—1 В. При изучении влияния механического воздействия в результате трения фарфора о поверхность стали на его потенциал в 1 н. растворе H2SO4 было показано, что происходит смещение потенциала в отрицательную сторону на 0,25—0,3 В. В результате действия графита потенциал изменяется на ту же величину, но в положительную сторону. Последнее объясняется тем, что, поскольку гра-

3. Другие ионы. Было предположено, что рост величины Яхкр для сплава Ti — 8А1 — 1Мо — IV, испытанного в растворах хлорида меди без наложения потенциала, служит доказательством в пользу гипотезы водородного охрупчивания. Наличие ионов Си2+ в водных растворах изменяет условия в испытании без наложения потенциала двумя путями. Во-первых, потенциал изменяется вследствие того, что контролирующей стадией становится катодная реакция

Интегрирование (1.19) по всей области диффузной части двойного слоя в пределах от =бг до =°°, когда потенциал изменяется соответственно от ifii до нуля, поскольку производная d

вование инкубационного периода анализ кривых электродный потенциал — время, приведенных на рис. 5-1. Кривые показаны сплошной линией и имеют общую форму. Электродный потенциал изменяется в положительном направлении до точки Б, после чего эта закономерность меняется на обратную. С точки В начинается зарождение трещин. Длительность выдержки до точки В, назы- §" ваемая инкубационным ' временем, представляет § собой большую долю пол- I" НОГО времени до разруше- * ния, если последнее опре- I делить на плоских или JS цилиндрических образцах I' под постоянной нагрузкой. _ Кривые изменения ло- ** гарифма времени до зарождения трещин в зависимости от напряжения показаны на рис. 5-2. Кривые пересекаются друг с другом при напряжении, равном пределу текучести 0о,1. Кривые для напряжений ниже 0o,i имеют гораздо меньший наклон, чем при напряжениях, достаточных для создания макродеформации. Представление об инкубационном времени связывают с предположением о существовании процесса, при котором окисная пленка сначала восстанавливается и только затем разрушается, как это случается в ненапряженных материалах. Предполагается, что этот процесс протекает по следующим стадиям:

1-потенциал изменяется при прибавлении к коллоидным си-

Так как i)i-потенциал изменяется пропорционально 9 [18], т. е.