Читайте также: |
|
В большинстве случаев продукты газовой коррозии остаются на металле в виде пленки. Одним из необходимых условий, которым должны обладать оксидные пленки, способные защищать металл от дальнейшего окисления, является так называемое условие сплошности Пиллинга и Бедворса. Условие сплошности состоит в том, что объем окисла возникающего из металла и кислорода, должен быть больше объема израсходованного металла, т.к. в противном случае пленки окисла не хватит, чтобы покрыть весь металл, в результате чего она получается рыхлой. Согласно этому правилу оксидные пленки можно подразделить на два основных класса: 1) если отношение мольного объема образовавшегося оксида к мольному объему металла меньше единицы, то оксид не сможет полностью покрыть поверхность металла и не будет обладать защитными свойствами; 2) если объемное отношение больше единицы, то оксид обладает защитной способностью. Это может быть выражено следующими отношениями:
1) < 1 – пленка не может быть сплошной;
2) > 1 – пленка сплошная,
здесь VMe, Vок - мольный объем металла и оксида соответственно; М, А - молекулярная масса оксида и атомная масса металла соответственно; ρok и ρMe - плотность оксида и металла; m - число атомов металла в молекуле оксида.
Сплошность является необходимым, но недостаточным условием проявления защитных свойств пленки. В процессе окисления могут действовать различные источники напряжений, приводящие к разрушению пленки и уменьшающие ее защитные свойства. В ряде случаев на начальных стадиях реакции оксид обладает защитной способностью, которую позднее утрачивает из-за растрескивания и разрушения окалины, при достижении ее критической толщины. Напряжения в системе металл-оксид, как правило, трудно проанализировать и точно описать. Считается, что если Vок/VMe >>1, ожидать высоких защитных свойств не следует. В качестве верхней границы объемного отношения, при котором пленка еще сохраняет защитные свойства, принято считать 2,5–3,0.
2.5 Примеры решения задач (по теме «Условие сплошности оксидных пленок»)
Пример 1. Определить, может ли магний давать сплошную окисную пленку, если плотность магния равна 1,74 г/м3, а плотность окисла магния MgO – 3,65 г/см3.
Решение.
Найдем соотношение объемов окисла и металла. Молярная масса оксида MgO MMgO = 24,32+16 = 40,32 г/моль.
, т.е. < 1,
следовательно, окисная пленка на магнии не может быть сплошной.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 315 | Нарушение авторских прав