РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Особенности свойств аморфных металлов 8
1.2 Получение аморфных сплавов 10
1.3 Применение аморфных сплавов 11
1.4 Электрохимия и коррозия аморфных сплавов 12
1.4.1 Электрохимия никеля и железа в сульфатсодержащих средах 13
1.4.2 Сплав 5 БДСР 15
1.5 Способы описания электрохимического равновесия в растворах и диаграмма Пурбэ для системы Fe - H2O 16
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Оборудование, реактивы, приготовление растворов 18
2.2 Методика снятия вольтамперограмм 18
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Поведение свободной и контактной сторон сплава при рН = 3 20
3.2 Поведение свободной и контактной сторон сплава при рН = 7 24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 29
ABSTRACT 31
ПРИЛОЖЕНИЕ А 32
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 36
Несмотря на то, что человечество с древнейших времен сталкивалось с аморфными материалами, понятие аморфный металл было введено только в середине прошлого века. Аморфные металлы или металлические стекла - это металлические сплавы, которые не имеют дальнего порядка, а потому в подобных материалах отсутствуют линейные дефекты, границы зерен, т.е. высоколокализованные области с избыточной энергией, где чаще всего и возникают очаги коррозии. Эти особенности обеспечивают уникальность коррозионного и электрохимического поведения аморфных сплавов. В связи с недостаточностью данных по коррозии аморфных сплавов данная работа призвана частично заполнить этот пробел.
Информации, касательно электрохимического поведения аморфных сплавов при различных pH в литературе относительно мало, поэтому актуальность данной работы состоит в накоплении и обработке результатов проведенных опытов.
Важно отметить, что несмотря на малое число поверхностных дефектов, что должно снижать скорость коррозии, аморфные сплавы на основе железа коррозируют быстрее нежели кристаллические схожего состава. Для перехода в пассивное состояние сплав должен покрываться сплошной пассивирующей пленкой. Определение возможности возникновения пассивного состояния - это одна из целей составляемых теоретически диаграмм потенциал Е-рН. Для практической проверки данных диаграммы необходимы исследования электрохимии сплава в электролитах с несколькими значениями рН.
Таким образом, целью данной работы является комплексное изучение электрохимических свойств наноаморфного сплава 5БДСР при различных pH в сульфатсодержащих электролитах.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- получение анодно-катодных циклических вольтамперограмм при скоростях развертки потенциала 10, 30, 50, 70 и 100 мВ/с на электродах, изготовленных на основе аморфного сплава 5БДСР с учетом особенностей морфологии сторон ленты при рН = 3 и рН = 7;
- определение по зависимостям характеристик получаемых пиков от скоростей поляризации контроля лимитирующей стадии и механизма образования анодного осадка или восстановления поверхностных фаз;
- сравнение полученных данных с диаграммой Пурбэ для системы Fe - H2O.
Научная новизна и практическая значимость работы определяются тем, что изучение электрохимии аморфных сплавов остается актуальной областью исследований в материаловедении, не смотря на то, что различными авторами уже накоплен обширный материал. Это обусловлено уникальными свойствами самих материалов подобного рода, потребностью в них приборостроения и отсутствием систематического подхода к изучению их коррозионностойкости.
По результатам проведенных в работе исследований сделаны следующие выводы.
1. Анодную область при трех изученных рН можно условно разделить на три части (зона активного растворения, пассивность, зона перепассивации), предельные токи растворения в которых демонстрируют слабую зависимость от морфологии стороны сплава и наличия предварительной катодной активации сплава. Потенциалы анодных пиков с увеличением рН сдвигаются в анодную область, т.е. перенапряжение соответствующих процессов увеличивается.
2. Применение характеристических критериев к вольтамперограммам не позволило сделать однозначный вывод о природе контролирующей стадии процесса при потенциале первого максимума и механизме образования поверхностных фаз.
3. При сравнении полученных при трех различных рН результатов с данными расчетной диаграммы Пурбэ установлено, что состав электролита очень важен при рассмотрении образующихся поверхностных фаз, составлении прогнозов по коррозионной стойкости не может обходиться без учета этого фактора. Сульфат-ионы слабо влияют на хемосорбированные оксидные фазы, вследствие чего результаты работы хорошо укладываются в картину диаграммы Пурбэ для железа. Сплав 5БДСР нестоек в отношении электрохимической коррозии во всем интервале рН и потенциалов, за исключением области термодинамической стабильности металлического аморфного состояния. Однако в сравнении с другими, более простыми файнметами данный сплав ведет себя более-менее стабильно.
