Растворения материала

При исследовании коррозионного поведения .образцов сложного химического состава вводят в них не одну, а несколько меток -радиоизотопов присутствующих элементов. В этом случае селективный анализ продуктов на содержание одновременно нескольких меченых элементов в сопоставлении с результатами анализа исходного материала дает непосредственную информацию о закономер; ностях избирательного растворения компонентов.

Если координирующий образец имеет относительно несложный радиоизотопный состав (?-изотопы, жесткие р-изотопы), а растворение его не слишком сильно тормозится во времени и отсутствуют ограничения по чувствительности анализа, то предпочтительным является способ измерения скорости растворения по скорости нарастания радиоактивности электролита в ячейке. Этот способ менее трудоемок, позволяет практически полностью автоматизировать процесс измерений, обеспечивает возможность получения информации о кинетике растворения непосредственно в ходе опыта и соответственно, возможность корректировки дальнейшей программы опыта с учетом этой информации. Используя при регистрации излучения многоканальные избирательные радиометры, можно одновременно и непрерывно следить за переходом в раствор нескольких ^"изотопов, т. е. исследовать эффекты избирательного, растворения компонентов корродирующего образца.

Различие между системами третьего класса (химически взаимодействующими) и системами псевдопервого класса заключается в том, что в первых реакция на поверхности раздела развивается равномерно, а в последних начинается лишь на участках, где разрушена окисная пленка. До тех пор пока плевка не разрушена, композит ведет себя как система первого класса (не взаимодействующая химически и без взаимного растворения компонентов). Места разрушения расположены очень нерегулярно, и реакция развивается неравномерно. Некоторые стадии разрушения окис-ной пленки в системе алюминий—бор представлены на рис. 3 гл. 3. Паттнайк и Лоули [23] и Джонс [13] наблюдали такую же

Процесс коррозии многокомпонентных конструкционных материалов в жидкометаллических теплоносителях является сложным и состоит из нескольких параллельно идущих многостадийных гетерогенных процессов. При повышенном содержании кислорода в жидком щелочном металле в сталях на некоторой глубине происходит образование сложных оксидов типа MeO-Na2O и MeO-(Na2O)2—так называемое внутреннее окисление. Кроме того, как в циркулирующей, так и в неподвижной жидкометал-лической системе происходит селективное растворение и перенос компонентов, перераспределение углерода и азота между различными конструкционными материалами или участками конструкции, находящимися при разных температурах, проникновение жидкого металла в твердый. Эти процессы вызывают не только коррозионные потери массы, но и физико-химические и структурные изменения материалов: охрупчивание, азотирование, эрозионное разрушение, изменение состава поверхностного слоя. Скорость переноса массы и селективного растворения компонентов сталей

Из данных табл. 4 [24] и рис. 40 по набуханию резин на основе СКН-18, СКН-26 и НК в ряде жидкостей становится очевидной возможность расположения жидкостей в возрастающий ряд по степени воздействия на резину из определенного каучука. Кривые набухания во времени выражаются экспоненциальным уравнением (26), коэффициенты которого qp и т определяются типом каучука, составом эластомера и жидкости. Вследствие одновременного процесса набухания каучука и растворения пластификатора и некоторых других компонентов резины кривые набухания (рис. 41, а) могут иметь различную форму: / — набухание значительно превосходит вымывание; 2 — набухание и растворение происходит с различной .скоростью; 3 — преобладание растворения компонентов. Допустимым пределом весового набухания материалов уплотнений считают <7Р = 8-М2%, а потери веса 2—4%, так как набухание в основном вызывает деформацию уплотнений, а потеря компонентов резины ухудшает ее длительную работоспособность, температурная зависимость набухания до равновесного значения <7р Для резин из нитриль-ных каучуков носит экспоненциальный характер (рис. 41, б) и подчиняется уравнению [53]

Третья группа методов - направленное легирование компонентов, приводящее к выравниванию химических потенциалов матрицы и армирующего элемента. Тем самым достигается уменьшение движущей силы взаимного растворения компонентов и снижается скорость диффузионного взаимодействия. Пример термодинамической оценки влияния легирующих добавок на стабильность композиции Ni-W был рассмотрен ранее. Следует отметить, что этот способ позволяет добиться термодинамической совместимости представляющих практический интерес матриц и волокон только в редких случаях, однако он успешно применяется для улучшения их кинетической совместимости.

Ускорение растворения золота может быть достигнуто только при одновременном увеличении концентрации цианида и кислорода. На практике для интенсификации процесса растворения золота проводят предварительное на-кислороживание растворов, часто под давлением. Однако при чрезмерном увеличении в растворах содержания NaCN интенсифицируются побочные реакции растворения компонентов руды, при которых расходуются цианид и кислород.

Раствор готовят следующим образом. Едкий натр загружают в емкость с отверстиями в стенках диаметром ~ 3 мм, которую завешивают в ванну с водой. Дожидаются полного растворения едкого натра. Затем в раствор вводят NaN03 и NaN02. Раствор перемешивают до полного растворения компонентов. Состав оксидирующего раствора контролируют с помощью химического анализа.

Степень «неравномерности» растворения компонентов сплава характеризуют коэффициентом избирательности, или коэффициентом селективности Z. Это — величина, показывающая, во сколько раз отношение количеств А и Б в растворе отличается от отношения количеств этих металлов в сплаве. Например, для компонента А

б. Химическое разделение (аффинаж). Рафинирование путем селективного растворения компонентов сплава в растворах соответствующих кислот.

б. Химическое разделение (аффинаж). Рафинирование путем селективного растворения компонентов сплава в растворах соответствующих кислот.

При подаче напряжения на электроды начинается процесс растворения материала заготовки-анода. Растворение происходит главным образом на выступах микронеровностей поверхности вследствие более высокой плотности тока на их вершинах. Кроме того, впадины между микровыступами заполняются продуктами растворения: оксидами или солями, имеющими пониженную проводимость. В результате избирательного растворения, т. е. большей скорости растворения выступов, микронеровности сглаживаются и обрабатываемая поверхность приобретает металлический блеск. Электрополирование улучшает электрофизические характеристики деталей, так как уменьшается глубина микротрещин, поверхностный слой обрабатываемых поверхностей не деформируется, исключаются упрочнение и термические изменения структуры, повышается коррозионная стойкость.

При электроабразивной и электроалмазной обработке инструментом-электродом служит шлифовальный круг, выполненный из абразивного материала на электропроводящей связке (бакелитовая связка с графитовым наполнителем). Между анодом-заготовкой и катодом-шлифовальным кругом имеется межэлектродный зазор, образованный зернами, выступающими из связки. В зазор подается электролит. Продукты анодного растворения материала заготовки удаляются абразивными зернами; шлифовальный круг имеет вращательное движение, а заготовки —движения подачи, т. е. движения, соответствующие процессу механического шлифования.

такими процессами, как электрокапиллярные явления. Есть предположение, что распространение трещины при КПН происходит в результате электрохимического растворения материала по границам зерен, а роль растягивающих напряжений на стадии медленного развития трещин сводится в основном к предотвращению забивания образующихся трещин продуктами коррозии.

Располагая указанными данными, а также значениями критериев электрохимической защиты (см. табл. 1.4) и зависимостью скорости растворения материала анода от плотности тока [см. формулу (1.7) ], можно непосредственно определить размеры зоны защитного действия анодов и их износ.

Легирование стали медью в небольших количествах (0,3— 0,8 %) несколько повышает коррозионную и коррозионно-механическую ее стойкость. При этом медь находится в стали в виде твердого раствора; в процессе коррозионного растворения материала ионы меди из электролита способны выделяться на поверхности металла. Выделившаяся на поверхности стали медь, являющаяся эффективным катодом, способствует пассивированию стальной поверхности. Формирование на поверхности пассивной пленки повышает коррозионную стойкость стали и пре-120

кой переход протекает в три 'последовательные стадии. Одной из.них является .переход катионов металла в окисную пленку. Далее следует миграция ионов под действием электрического поля: катионов — к раствору, а анионов кислорода или ОН-иоН'Ов — к границе раздел а Окисел — металл. Наконец, последняя стадия представляет переход-катионов из окисной пленки в раствор, т. е. самый процесс растворения пленки. Скорость каждой из трех этих стадий зависит от потенциала, и на этом основании процесс растворения металла в пассивном состоянии можно рассматривать как электрохимический. В противоположность этому в классической теории пассивности принимается, что ионы пассивного металла поступают в раствор в результате химического растворения материала пассивирующей окисной .пленки в .окружающем электролите.

Электрический ток при алмазной обработке можно использовать не только для растворения материала обрабатываемой детали, но и для непрерывного самозатачивания самого круга в процессе обработки. Для этого необходимо подсоединить деталь к минусу, а инструмент к плюсу источника тока, т. е. сделать инструмент анодом, а деталь катодом. При электрокатодной обработке электрохимического растворения материала детали не будет, тем не менее процесс по сравнению с обычной алмазной обработкой ускоряется в 2—3 раза за счет улучшения процесса обновления зерен в связке. Электрические режимы при этом необходимо назначать так, чтобы скорость растворения связки не превышала скорости износа зерен; например, напряжение не должно превышать 3—6 В. При правильно выбранном режиме расход алмаза в этом случае не превышает расхода, принятого для обычной алмазной обработки. Вместе с тем, при таком варианте удается для обработки труднообрабатываемых материалов (например, быстрорежущих сталей) применить круги из высокопрочных алмазов АСП и АСВ на металлической связке. При обычном, анодном, варианте указанные круги малоэффективны из-за быстрого засаливания. При электрокатодной же заточке расход алмазов в них оказывается в 7—50 раз меньше, чем в кругах на органической связке [43].

Металлоплакирующая пленка — защитная металлическая пленка, в которой протекает диффузионно-вакансионный механизм сдвига. Возникает в начальной стадии трения в режиме ИП из металлоплакирующей смазки, состоящей из металлического порошка, добавляемого в плазмообразующую смазку в результате избирательного растворения материала порошка или при распаде на контакте металлорганических соединений, выделяющих металл на поверхность трения. Находится под воздействием ПАВ.

разивного материала на электропроводящей связке (бакелитовая связка с графитовым наполнителем). Между анодом-заготовкой и катодом-шлифовальным кругом имеется межэлектродный зазор, образованный зернами, выступающими из связки. В зазор подается электролит. Продукты анодного растворения материала заготовки удаляются абразивными зернами; шлифовальный круг имеет вращательное движение, а заготовка - движения подачи, т.е. движения, соответствующие процессу механического шлифования.

При подаче напряжения на электроды начинается процесс растворения материала заготовки-анода. Растворение происходит главным образом на выступах микронеровностей поверхности из-за более высокой плотности тока на их вершинах. В результате избирательного растворения микронеровности сглаживаются и обрабатываемая поверхность выравнивается.