ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изучение пленок, находящихся на металле из "Коррозия пассивность и защита металлов" Позже Престон и Бирку.мшоу нашли, что пленки на меди, полированной на воздухе при обычных температурах, состоят из закиси меди СигО обычной структуры. Такая же пленка образуется при 183° в атмосфере кислорода присутствие окиси меди здесь не доказано. На я-лат ши (70% меди. [c.101] Имеется и другой взгляд на этот тип превращения. Много лет назад Кольшуттер и Крегенбюль заметили, что пленки, полученные действием хлора, брома или иода на серебро, сперва псевдоморфны с металлом, но затем становятся матовыми и непроницаемыми, как если бы происходил процесс кристаллизации и расстекловывания . Наконец, пленки становятся явно кристаллическими это превращение ускоряется в присутствии воды. [c.102] Девиссон и Джермер изучали электронограммы золота, вольфрама, молибдена и кобальта. Они обнаружили только характерные для данного металла кольца, однако никель дал добавочные кольца, указывающие на присутствие окиси. [c.102] Томсон 1 изучал железо, ставшее пассивным в азотной кяе-лоте, электронно-диффракционным методом и обнаружил только кольца, характерные для металлического железа. На железе, которое раньше было пассивным, но перестало быть таковым, он нашел кольца, соответствующие РсгОз. Другие опыты с железом после действия азотной кислоты показали присутствие слоя со структурой Рез04. Возможно, что пленка на пассивном железе слишком тонка для обнаружения ее при-]иеняемым методом, и только утолщение ее, связанное с разрушением, обнаруживает это. Иначе говоря, защитная пленка, возможно, является аморфной, и ее защитное действие прекращается, когда она кристаллизуется. В более поздней работе Рупп 2 считает, что окисная пленка на пассивном железе состоит из а-РегОз. [c.103] Результаты Добинского представляют особый интерес, так как они касаются окисных пленок, полученных действием воздуха при обычной температуре. Медь, полированная влажным крокусом ка воздухе, дала электронограммы, отличные по сравнению с медью, полированной под бензолом или лентаном. Однако, когда последний образец был подвергнут действию воздуха, первоначальная электронограмма постепенно изменилась, переходя в электроно грамму, характерную для меди, полированной на воздухе. Ряд изображений, снимаемых каждые несколько часов, показывает постеленное появление этой новой решетки, явно принадлежащей окиси. Результаты эти хорошо сходятся с химическими и электрохимическими наблюдениями, произведенными в Кембридже (стр. 80). [c.103] Рентгеновский метод также применялся для изучения структуры пленок он особенно пригоден для сравнения ориентировки между окисью и металлом. Мел, Мак Кендлс и Райне например, нашли, что атомы в пленке закиси, полученной на железе, расположены в простом кристаллографическом отношении к атомам металлического основания. Если закись железа разлагается, образуя магнетит, ориентация — соотношение распространяется и на последний. Дженкинс нашёл определенную ориентировку в окисных пленках на расплавленном цинке, свинце, висмуте и олове. При снятии пленок на никелевую сетку ориентировка теряется, хотя химический состав остается без изменений. [c.103] Изучение пленок с помощью поляризованного света.. Наиболее ценный метод для изучения невидимых пленок был разработан Тронстадом Этот метод основан иа изменениях в поляризованном свете, отраженном от металлической поверхности благодаря присутствию пленки Этот принцип был применен Фрейндлихом для обнаружения невидимых окисных пленок, полученных действием сухого воздуха на чистые железные зеркала (стр. 12). Метод был значительно улучшен Тронстадом и использован для изучения анодной пассивности. Краткое изложение оптических оснований метода дано на стр. 841. [c.104] Тронстад изучал зеркала, сделанные из различных сортов железа и стали, включая и нержавеющие стали, (содержащие хром и иногда никель. Он употреблял в качестве электролита растворы сернокислого натрия (иногда нейтральные, но часто содержащие серную кислоту или гидроокись натрия). Зеркало служило попеременно анодом и катодом электролитической ванны с периодом в 30 мин., причем производились измерения проходящего тока, местного потенциала и оптического состояния металла. Изменения силы така и потенциала показывали, что металл становился пассивным во время анодных периодов и активным во время катодных. Соответственно оптические данные показывали возникновение пленки во время анодной обработки и ее исчезновение — частичное или полное — ва время катодной обработки. Было сделано следующее интересное наблюдение после многократного перехода зеркала-из активного состояния в пассивное и обратно в некоторых случаях толщина пленок имела тенденцию становиться постепенно больше во время каждой анодной фазы. Наконец, иногда достигалась такая толщина, при которой уже можно было видеть при соответствующем освещении интерференционные цвета. Очевидно, переменное восстановление и окисление образуют слой, который является одновременно реактивным и пористым, давая доступ к более ко. шактному нижележащему металлу, так что слой активного материала становится толще после каждого цикла. [c.104] Это постепенное увеличение толщины пленки вследствие пере.менной анодной и катодной обработки давно известно — в гораздо большем масштабе—при изготовлении аккумуляторных пластин, где, начиная с пластины плотного свинца. [c.104] Большое количество измерений толщины пленок было произведено в лаборатории Тронстада. Несколько интересных примеров дано в табл. 7 Пленки на стали вообще имеют тенденцию быть толще, чем пленки на чистом железе, а последние, наоборот, толще, чем пленки на (аустенитовых) хромоникелевых нержавеющих сталях. Вообще является общим принципо М, что чем более защитным является вещество пленки, тем скорее будет оно тормозить свой собственный рост, так что при одинаковых условиях коррозионно-стойкий материал часто имеет более то нк ую пленку, чем материал менее стойкий из этого правила имеются, конечно, исключения. [c.105] Это относится, конечно, к зеркальным поверхностям тот же материал, но с более грубой поверхностью, потребует для защиты более толстую пленку, в соответствии с взглядами,, развитыми в этой главе (см. табл. 4). Нужно заметить, что некоторые значения толшдны пленки у Тронстада соответствуют слоям толщиной в несколько молекул. Это согласуется с данными, полученными при помощи других методов. Вернон 3 показал, что окисная пленка на меди толщиной только в 10 А (это приблизительно удвоенный размер решетки закиси меди) может дать заметную защиту от потускнения. [c.105] Вернуться к основной статье