CC BY
10Таким образом ВП позволяет создавать термоустойчивые композиты, состоящие из Ф-4? аропласта и дисперсных металлов, обладающие повышенной тепло-, термо-, огнестойкостью с сохранением денных свойств Ф-4.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пугачев A.K«, Росляков €>*А* Переработка фторопластов в изделия. Л.: Химия. 1987. 65 С.
2. Тепло- и термостойкие полимеры /Пер, с нем. Под ред. ЯС Выгодского. М: Химия. 1984. 1056 с,
3. Адамеико H.A. и др. Физика и химия обработки материалов. 2000. №5, С. 54-57.
4. Адамеико H.A., Фетисов A.B., Седов Э.В. Пластические массы. 2000. №5. С. 37-39,
5. Адамснко Н.А*» Трыков Ю.П,, Седов Э*В. Перспективные материалы. 1999- №4. С. 68-72.
Кафедра металловедения и термической обработки металлов
УДК 546.72:546.28:5463-19:621.3.035.224
Б*А* Хоришко
АНОДНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ СПЛАВОВ ЧС15 И СТЗ В РАСТВОРАХ СУЛЬФАТА НАТРИЯ
(Новомосковский институт Российского химико-технологического университета им. Д.И, Менделеева,
Ивановский государственный химико-технологический университет)
На основании потенцио- и гальваностатических исследований обсуждено анодное поведение железокремнистого сплава и СТЗ в сульфатных средах. Даны рекомендации для выбора режима эксплуатации анодов из ферросилида ЧС15.
Сведения об анодном растворении сплава ЧС15 в водных растворах сульфата натрия необходимы для оценки применимости Ка2304 в качестве минерализатора анодной зоны установок катодной защиты. Учитывая это, было исследовано анодное поведение сплава ЧС15 в сравнении со сталью СТЗ в сульфатных растворах концентрацией 30 и 200 г/л по ранее применявшейся методике [1], Результаты представлены на рисунке.
IgU, (А/м2)
0 -
0 0,4 0,8 1-2 1.6 2.0
1ц В (н.в.з.)
Рис. Анодные поляризационные кривые сплавов СТЗ (1) и ЧС15 (2) в растворах Ыа2$04, 1 - потен циоди нам ичеекая (г> == 0.04 мВ/с, 30 г/л); 2 - стационарная (* - 30 г/л; о - 200 г/л) Fig, Anode polarization curves of СТЗ (1) and 4Ci5 (2) alloys in Na2S04 solution. 1 - potentiodynamic (t> = 0,04 mB/s, 30 g/1); 2 -
stationery (• - 30 g/1; о - 200 g/1)
Анодная поляризация стали СТЗ от -0,2 В до 0 В (кривая 1) способствует активному растворению железа. Наклон тафелевского участка кривой близок к 60 мВ. Дальнейшее увеличение потенциала вызывает пассивацию стали, образующейся вблизи поверхности солью Ре804 [2]. При этом скорость ионизации железа остается достаточно высокой из-за неполной блокировки активных центров и растворения солевого осадка в электролите. При потенциалах более Кб В совместно с ионизацией железа идет разложение воды с образованием кислорода.
Активное растворение сплава ЧС15 наблюдается при потенциалах 0Л9 В + 03 В (кривая 2). Наклон линейного участка, как и в случае стали, близок к 60 мВ, что позволяет предположить о сходстве механизмов активного растворения стали и ферросилида. Однако скорость ионизации сплава ЧС15 на несколько порядков ниже? чем у стали, что, по-видимому, связано со значительно меньшим числом активных центров на железок-ремнистой композиции.
При потенциалах положительнее 03 В скорость растворения ферросилида уменьшается, либо вследствие солевой пассивности, либо из-за накопления на активных участках кремния, отличающегося более высоким сродством к кислороду и
большей склонностью к пассивации [3]. В пользу последнего свидетельствует постоянство плотности тока в пассивном состоянии, которая по своей величине (1,26-103 А/м2) близка к плотности тока коррозии сплава ЧС15 0шр = 0.2-10" А/м ) [4].
При потенциалах эл ектропо л ожительнее 1Л В имеет место увеличение скорости анодного процесса, вызванное перепассивацией ферросили-да. Наклон линейного участка поляризационной кривой в области перепассивации составляет 153 мВ. Разница в величинах тафелевских констант для транспассивного участка кривой и участка активного растворения фа = 60 мВ) свидетельствует о различном механизме процесса анодного растворения сплава до и после перепассивации. Причиной тому, по-видимому, является различная природа активных центров, работающих при активном растворении и в транспассивном состоянии ферроси-лида. Согласно имеющимся сведениям [3], ответственными за активное растворения сплава ЧС15 будут участки вблизи неметаллических включений (оксид кремния и графит). По достижении потенциала перепассивации активными становятся границы и отдельные части зерен кремнистого феррита. В процессе растворения транспассивного сплава на поверхности накапливается кремний и его соединения (оксиды и гидроксиды), что накладывает диффузионные ограничения на доставку растворяющегося железа к поверхности электрода. Поэтому при достаточно высоких плотностях тока (0.11 А/м ) имеет место торможение процесса растворения кремнистого феррита. Предельный диффузионный ток растворения по полученным данным (рис., кривая 2) равен 0,23 А/м2.
При потенциалах более 1.6 В скорость анодного процесса начинает4 вновь возрастать, что обусловлено разложением воды. При этом на поляризационной кривой имеются два линейных участка с наклонами 139 мВ и 275 мВ5 что свидетельствует о меняющемся механизме выделения кислорода на окисленной поверхности.
Для оценки распределения тока на растворение транспассивного сплава и выделение кислорода., а. также определения удельной растворимости материала проведена гальваностатическая анодная обработка ферросилида при двух рабочих плотностях тока в растворах 30 г/л 1Ма280ф Результаты опытов и расчетов представлены в таблице.
Как видно из таблицы, удельная растворимость электрода при заданных режимах не превышает 4Л8-10'3 г/(А-ч) и убывает с увеличением плотности тока, что характеризует сплав ЧС 15 как малорастворимый материал.
Параметры электрода и процесса анодной обработки сплава ЧС15 в растворе 30 г/л Na2S04 ** Table. Parameters of electrode and the process of anode
Параметр Режим
I И
Прошедшее количество электричества, А-ч Убыль массы образца, г Удельная растворимость материала, г/(А-ч) Плотность тока, идущего на растворение железа, А/м2 Плотное^ тог<а, идущего на выделение кислорода, А/м~,% 5.23-10"2 25-10"4 4.78-10"э 0.23 (4,6%) 4.77 (95.4%) 10.5-10"2 24-10"4 2.2В-10-3 0.22 (2.2%) 9.78 (97.8)
i-4
= qFc" = 1-042 г/А-ч; т - 104.7 ч, T =£ 298 К; Р £ 101325 Н-м'2).
♦Current density of: 5 А/т2 (I) and 10 А/пг (И), (Sa = 1
nr; ЦаШу = qpc^ = 1-042 g/A-h; t - 104.7 h, T s- 298 К; P ~ 101325 Nth2).
В процессе работы более 95% тока идет на выделение кислорода. Необходимо отметить, что плотность тока, приходящаяся на растворение кремнистого феррита, в обоих случаях соответствует предельной плотности тока, найденной из поляризационной кривой (0.23 А/м2) (рис., кривая 2). Это свидетельствует в пользу предложенной трактовки анодного поведения транспассивного сплава ЧС15.
Изменение концентрации раствора сульфата натрия от 30 до 200 г/л не оказывает существенного влияния на характер поляризационных кривых.
Таким образом, использование сульфата натрия в качестве минерализатора анодных засыпок электродов из сплава ЧС15 возможно при потенциалах электроположительнее 1.1 В. При этом целесообразно использовать плотности тока более 0.23А/м , так как уменьшается удельный расход материала электрода.
ЛИТЕРАТУРА
2.
3,
4.
Зорин А.И. и др. Деп. в ВИНИТИ 29.03.83. №1570-83. 5с. Чеховский А,В,, Пахомов B.C., Колотыркин Я.М. В
сб.: Прикладная электрохимия (теория, технология и защитные свойства гальванических покрытий). 1981. 12с. Колотыркин Я.М. Электрохимия сплавов. В сб.: Прикладная электрохимия (теория, технология и защитные свойства гальванических покрытий). 1981. С. 3. Хор и in ко Б.А., Зорин А.И. Деп. в ВИНИТИ. 28.11.84, М>7579-84. С. 52-55.
Кафедра технологии электрохимических производств
