научный журнал по химии Физикохимия поверхности и защита материалов ISSN: 0044-1856

Архив научных статейиз журнала «Физикохимия поверхности и защита материалов»

  • ОЦЕНКА НАКОПИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ МИКРОБИОЦЕНОЗА ОБРАСТАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО РЯДА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОРТОВЫХ И КОНТРОЛЬНЫХ ВОДАХ МОРСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КОРРОЗИОННЫХ СТАНЦИЙ

    КОРЯКОВА М.Д., КУРЯВЫЙ В.Г., СУПОНИНА А.П. — 2007 г.

    Исследована концентрирующая функция микросообщества матированного стекла относительно ряда тяжелых металлов и алюминия и влияние импактных морских вод на коррозионную стойкость высоколегированной стали.

  • ПАССИВИРУЮЩАЯ ПЛЕНКА КАК СТРУКТУРИРОВАННЫЙ ТВЕРДЫЙ РАСТВОР МОЛЕКУЛ ОКСИДОВ СПЛАВА. ЭФФЕКТЫ ЕГО СТРУКТУРИРОВАНИЯ (УПОРЯДОЧЕНИЯ ИЛИ РАССЛОЕНИЯ)

    АЛЕКСЕЕВ И.Ю., АЛЕКСЕЕВ Ю.В. — 2007 г.

    Исследование относится к пассивирующим пленкам, которые можно моделировать твердым раствором оксидов сплава друг в друге. Модель неструктурированного (“регулярного”) раствора позволяет объяснить зависимость скорости растворения сплава Fe–Cr при концентрациях Cr более 0.2. атомных долей. “Иррегулярная” модель раствора, учитывающая структурирование сплава вследствие взаимодействия между его компонентами, объясняет ее при концентрации ниже 0.2. Исследуются физические эффекты, предсказываемые этой моделью: превышение скорости растворения сплава над скоростью растворения наиболее активного из его компонентов, разные механизмы легирования при разных типах взаимодействия компонентов, а также “кинетическую метастабильность” и ее роль в инициировании питтингов некоторыми примесями.

  • ПРИМЕНЕНИЕ ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ВОЗБУЖДАЕМОГО БЕТТА-ЧАСТИЦАМИ 147РM, ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЖАРОСТОЙКОСТИ АЛЮМИНИЕВОГО ПОКРЫТИЯ ПРИ ДРОБЕСТРУЙНОЙ ОБРАБОТКЕ

    БОЧЕНИН В.И. — 2007 г.

    Предложен неразрушающий способ контроля жаростойкости алюминиевого покрытия, нанесенного на основу, после дробеструйной обработки. Физическая сущность способа основана на оценке веса покрытия по радиоизотопным параметрам. Опробована применимость способа для оценки жаростойкости лопаток турбин. Промышленный контроль позволяет за 2–3 минуты оценить качество покрытия с погрешностью на уровне весового метода.

  • РАДИАЦИОННОЕ ОКИСЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ В КОНТАКТЕ С ВОДОЙ

    ГАДЖИЕВА Н.Н. — 2007 г.

    Методами радиотермолюминесценции (РТЛ) и ИК отражательно-абсорбционной спектроскопии изучено окисление алюминия в системе алюминий–вода при радиационном воздействии. Наблюдаемые особенности пиков РТЛ в температурном интервале 100–250 К (с энергиями активации Ea = 0.38–0.65 эВ) подтверждают роль поверхностных кислородных дырочных центров, генерируемых -облучением, и хемосорбированного кислорода при образовании оксидных пленок. По дозовой зависимости кривой термовысвечивания хемосорбированного кислорода изучена кинетика радиационного окисления алюминия и выявлена его хемосорбционная пассивация. По ИК-спектрам отражения прослежено формирование оксидных пленок и установлена неоднородность их структуры.

  • РОЛЬ МИКРОСТРУКТУРЫ НЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ИХ АНОДНОГО РАСТВОРЕНИЯ И ПАССИВАЦИИ В ЩАВЕЛЕВОКИСЛОЙ СРЕДЕ

    БЕСПАЛОВА И.В., ПУТИЛИНА М.С., САЛТЫКОВ С.Н. — 2007 г.

    Установлена последовательность растворения элементов структуры феррито-перлитных сталей в щавелевокислой среде. Показана роль цементитной фазы в солевой пассивации c несколькими максимумами анодного тока в области пассивного состояния, выявлена их природа и зависимость от содержания углеродсодержащей фазы.

  • РОЛЬ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

    ПОХМУРСКИЙ В.И., ХОМА М.С. — 2007 г.

    Изучено коррозионно-усталостное разрушение нержавеющих сталей различных классов. Показано, что снижение их выносливости в хлоридсодержащей среде в большей степени определяется структурой, чем химическим составом и прочностью. На основе электрохимических исследований циклически деформированных сталей проведен расчет их дополнительного деформационного растворения на протяжении периода зарождения трещин. Предложен электрохимический критерий склонности коррозионностойких сталей к коррозионной усталости, и характеризующая его аналитическая зависимость. Он базируется на взаимосвязи относительного деформационного растворения металлов при напряжениях, равных пределу усталости, и степенью снижения выносливости при влиянии среды. Показана возможность существования физического предела коррозионной усталости для пассивных металлов. Разработан метод определения предела коррозионной усталости коррозионностойких сталей без их разрушения по изменению знака тока поляризации, который позволяет в 10 15 раз ускорить поиск его значений.

  • РОСТ АНОДНЫХ ОКСИДНЫХ СЛОЕВ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ

    РУДНЕВ В.С. — 2007 г.

    Описаны экспериментально наблюдаемые механизмы формирования оксидных структур на металлах в электролитах в условиях действия электрических разрядов. Обсуждаются процессы формирования оксидных слоев ансамблем независимых искровых и дуговых разрядов, формирование пленок за счет образования и радиального роста объемных зародышей новой фазы, формирование поверхностных структур распространяющимися разрядами.

  • СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ ЦИНКА: РОЛЬ И ВОЗМОЖНОСТИ РАДИАЦИОННОЙ ХИМИИ В РАЗВИТИИ СОВРЕМЕННОЙ НАНОТЕХНОЛОГИИ

    ОКСЕНТЮК Е.В., РЕВИНА А.А., ФЕНИН А.А. — 2007 г.

    Для получения стабильных в жидкой фазе цинксодержащих наночастиц использовали метод радиационно-химического восстановления ионов цинка в обратно-мицеллярных растворах. Исследовано влияние поглощенной дозы и размера водного пула мицеллы на спектральные характеристики образцов. Результаты, полученные с помощью методов ВЭЖХ и электронной микроскопии, позволили показать, что природа соли влияет на состав получаемых наночастиц.

  • СПЕЦИФИКА ИНГИБИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ХЛОРИДА КАДМИЯ ПРИ КОРРОЗИИ АЛЮМИНИЯ В ХЛОРОВОДОРОДНЫХ РАСТВОРАХ

    БАРТЕНЕВ В.В., БАРТЕНЕВА О.И. — 2007 г.

    Исследовано влияние концентрации хлорида кадмия на скорость коррозии алюминия в условиях контактного осаждения на нем кадмия в растворах соляной кислоты. Показано, что при изменении скорости контактного осаждения металла, площади поверхности участков осадка кадмия и характера образующихся осадков, ингибирующий эффект катионов кадмия с увеличением их концентрации в растворе меняется на стимулирующий. Проанализированы причины экстремального характера концентрационной зависимости скорости коррозии алюминия.

  • СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ, ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОАО “САМАРАНЕФТЕГАЗ”

    АЙСИН А.Е., МОИСЕЕВА Л.С. — 2007 г.

    Представлены результаты сравнительных испытаний ингибиторов коррозии в модельной среде, соответствующей месторождениям ОАО “Самаранефтегаз” – в минерализованной воде и воде, отделившийся при отстаивании водно- углеводородной эмульсии. Установлена зависимость защитного эффекта от концентрации. Приведенные испытания показали перспективность использования ингибиторов в системе защиты и обеспечения безопасной эксплуатации нефтепромысловых трубопроводов ОАО “Самаранефтегаз”.

  • СТАЦИОНАРНОЕ АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ ЖЕЛЕЗА В НЕЙТРАЛЬНЫХ И БЛИЗКИХ К НЕЙТРАЛЬНЫМ СРЕДАХ

    АЛЕКСАНЯН А.Ю., ПОДОБАЕВ А.Н., РЕФОРМАТСКАЯ И.И. — 2007 г.

    В нейтральных и близких к ним боратных растворах, не содержащих поверхностно активных анионов, железо растворяется по двухстадийной схеме. Перенос первого электрона через межфазную границу происходит при участии адсорбционно диссоциирующих молекул воды, стадия переноса второго электрона лимитирует скорость процесса в стационарных условиях. Параллельно, по сходной схеме, протекает образование пассиватора – адсорбированного кислорода. Удаление пассиватора с поверхности происходит в результате его химического взаимодействия с ионами гидроксония, молекулами воды или гидроксид-ионами. Процесс удовлетворительно описывается математической моделью, основанной на допущении о растворении металла с энергетически однородной поверхности, свободной от частиц пассиваторов.

  • СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЬ–МОЛИБДЕН–БОР, ПОЛУЧЕННЫХ ХИМИКО-КАТАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

    ДРОВОСЕКОВ А.Б., ИВАНОВ М.В., КРУТСКИХ В.М., ЛУБНИН Е.Н., ЛЯХОВ Б.Ф., ПОЛУКАРОВ Ю.М. — 2007 г.

    Исследованы структура, химическое состояние элементов и каталитическая активность сплавов Ni–Mo–B с различным содержанием молибдена, получаемых химико-каталитическим восстановлением ионов металлов. Обнаружена вулканообразная зависимость скоростей парциальных реакций гетерогенного гидролиза диметиламин-борана, восстановления ионов никеля и выделения молекулярного водорода от содержания в растворе ионов молибдата.

  • ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА ИОНИЗАЦИИ ВОДЫ В КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФАЗЕ. II. ПОВЕРХНОСТНЫЕ СЛОИ ВОДЫ

    НОВАКОВСКАЯ Ю.В. — 2007 г.

    Квантовохимические расчеты нейтральных и заряженных кластеров молекул воды (H2O)n, моделирующих фрагменты сетки водородных связей воды, в сочетании с динамическим моделированием реорганизации структуры этих кластеров, как после вертикального отрыва электрона от устойчивого нейтрального кластера, так и после возбуждения различных его колебаний, позволили выделить отдельные этапы этой структурной реорганизации. Тепловое движение молекул жидкости, моделируемое низкочастотными крутильными колебаниями и качаниями молекул, препятствует появлению катионов с оптимальным расположением радикала OH и иона H3O+. Судя по характерным периодам реакционных колебаний и тех движений, которые препятствуют искомой перестройке системы, в жидкой воде наиболее вероятным должно быть формирование фрагментов OH…H2O…H3O+. Энергию, необходимую для ионизации поверхностных слоев воды (при их облучении), можно оценить на основании промежуточных потенциалов ионизации кластеров воды. Экстраполяция зависимости этих потенциалов от числа молекул воды впервые дала теоретическую оценку пороговой энергии ионизации воды: 9.5 эВ.

  • ТЕОРИЯ ЗАРОЖДЕНИЯ ПИТТИНГОВ. I. МЕХАНИЗМ ЛОКАЛЬНОЙ ДЕПАССИВАЦИИ МЕТАЛЛА

    ПОПОВ Ю.А. — 2007 г.

    Рассмотрена электрохимическая кинетика на поверхности зарождающегося питтинга, роль ее энергетической неоднородности, кинетика самоускорения процесса локальной депассивации поверхности металла.

  • ТЕРМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ОКСИДНОГО СЛОЯ НА АЛЮМИНИИ

    ЛЫСЕНКО А.Е., МИНАЕВ А.Н., НЕДОЗОРОВ П.М., РУДНЕВ В.С., ЯРОВАЯ Т.П. — 2007 г.

    Пленки толщиной 16–17 мкм формировали на сплаве АМг5 методом плазменно-электрохимического оксидирования в ортофосфатно-боратном электролите. Отжиг на воздухе в течение 4 часов при t = 250, 300, 400 и 500°С не влияет на толщину, массу и элементный состав. Краевой угол смачивания водой поверхности изменяется с 75° до нуля. В интервале температур 250–300°С скачкообразно возрастает содержание кристаллической -Al2O3 фазы. При температурах свыше 300°С на поверхности образуются трещины, ухудшаются противокоррозионные свойства.

  • ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКОЙ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ КОРРОЗИОННО-АКТИВНЫХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ

    ЗУБКОВА И.М., КОСТИЦЫНА И.В., ПЫШМИНЦЕВ И.Ю., ТЮРИН А.Г. — 2007 г.

    Построены диаграммы потенциал-рН различных фазовых составляющих коррозионно-активных неметаллических включений cталей в сульфидсодержащих средах при 25°С, 1 атм (воздух) и ai = 10–3 моль/л. Анализируются термодинамические особенности их коррозионно-электрохимического поведения.

  • ТЕРМОДИНАМИКА ХИМИЧЕСКОЙ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛАТУНЕЙ

    ТЮРИН А.Г., ШРЕЙНЕР А.А. — 2007 г.

    В рамках обобщенной теории “регулярных” растворов описаны термодинамические свойства -, -, -, - и -фаз системы Cu–Zn. Оценена поверхностная активность элементов в фазах. Построены диаграммы потенциал – рН общей системы Сu Zn H2O и системы марганцевая латунь ЛМц 58.5 – 1.5 – H2O при 25°C. Установлены природа, фазовый и химический составы пассивирующих пленок на простых и специальной латуни в различных областях рН и потенциалов.

  • ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ВЫСОКОЙ СКОРОСТИ ДИФФУЗИИ АТОМОВ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ

    АНДРЕЕВ Ю.Я. — 2007 г.

    Дается анализ и термодинамический расчет концентрации вакансий NV(S) в поверхностном слое (ПС) ГЦК металлов на примере Ag, Cu и Au. Основой для расчета является вакансионная термодинамическая модель ПС металлов, согласно которой существует соотношение между величиной NV (S) и поверхностной энергией Гиббса Gs = RT ln NV (S). Сильная зависимость Gs от электродного потенциала и потенциала нулевого заряда металла приводит к росту величины NV (S), достигающей 10–2 при стандартных потенциалах этих металлов. Высокий коэффициент поверхностной самодиффузии атомов (D 10–15 см2 с–1), рассчитанный по результатам наблюдения in situ STM поверхности электродов этих металлов, связан с высокой концентрацией вакансий в ПС металлов.

  • ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КРИТИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ СЕЛЕКТИВНОГО РАСТВОРЕНИЯ СПЛАВОВ В СИСТЕМАХ AG–AU И CU–AU

    АНДРЕЕВ Ю.Я., КУТЫРЕВ А.Е. — 2007 г.

    Излагается термодинамический подход к выявлению связи критического потенциала селективного растворения сплава Ec с концентрацией вакансий Nv(s) в его поверхностном слое. Дан расчет зависимости Nv(s) от потенциала и содержания золота NAu в сплаве. Потенциалу Ec соответствует критическая концентрация вакансий Nv(s) 10–2, а его величину Ec определяет в основном п.н.з. сплава, который является сильной функцией поверхностного обогащения золотом. Расчетные функции Ec NAu для Ag, Au- и Cu–Au-сплавов удовлетворительно совпадают с экспериментальными зависимостями.

  • УСЛОВИЯ И МЕХАНИЗМ ИОНИЗАЦИИ И ДИССОЦИАЦИЯ ВОДЫ. ПРЕДСКАЗАНИЯ НА ОСНОВАНИИ НЕЭМПИРИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

    НОВАКОВСКАЯ Ю.В. — 2007 г.

    С использованием результатов квантовохимического моделирования нейтральных и заряженных кластеров молекул воды предложены механизмы ионизации и диссоциации воды, позволяющие объяснить обнаруженные в экспериментах закономерности. Возможны два пути ионизации воды и льда: (1) непосредственно из основного электронного состояния при условии достаточного возбуждения высокочастотных валентных колебаний молекул, обеспечивающих формирование ионных фрагментов H3O+ и OH- и (2) через промежуточный переход в возбужденное электронное состояние, где при определенной избыточной энергии могут сформироваться радикалы гидроксония. Образование атомарного водорода также может быть обусловлено процессами двух типов: (1) при диссоциации электронно-возбужденных кластеров воды и (2) в результате рекомбинации электрона, образовавшегося при ионизации, с катионом гидроксония, которое приводит к спонтанному отщеплению атома водорода. Возможность как последовательной, так и одновременной реализации этих процессов за время, сравнимое с характеристическими временами эксперимента, обусловливает некорректность оценок квантовых выходов гидратированных электронов и атомов водорода в рамках стандартных процедур.