WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

4

1.5

3.0

-

2.3±0.1

6.8±0.1

10.9±0.1

5

1.5

4.0

-

2.2±0.1

6.5±0.2

11.0±0.1

6

1.5

-

1.5

2.4±0.1

7.2±0.1

11.7±0.1

Легирование свинцово-сурьмяного сплава кадмием также улучшает проводимость коррозионного слоя. Сплав 6 показал более высокие значения токов окисления Fe (II), чем сплавы, легированные оловом. В процессе коррозии малые количества сурьмы и кадмия, внедряются в продукт коррозии и, таким образом, легируют его оксидами сурьмы и кадмия, которые обеспечивают более высокую проводимость контактного коррозионного слоя.

Таким образом, полученные результаты показали, что снижение проводимости коррозионного слоя, вызванное снижением сурьмяного компонента в свинцово-сурьмяном сплаве, можно компенсировать введением в свинцово-сурьмяные сплавы олова и кадмия.

В таблице 6 приведены зависимости предельных токов окисления Fe(II) от концентрации ионов Fe(II), снятые на свинцово-кальциево-оловянных сплавах и Pb-Ca-Sn-сплавах, легированных серебром и барием.

Таблица 6

Влияние кальция, серебра и бария на значения предельных токов окисления ионов Fe(II) (различной концентрации) на поверхности вращающихся дисковых электродов, изготовленных из свинцово-кальциево-оловянных сплавов в сернокислом электролите

№ сплава

мас.%

Sn

мас.%

Ca

мас.%

Ag

мас.%

Ba

Концентрация ионов Fe(II), С·103, моль/л

6

18

30

Значения предельных токов, мА/см2

7

1.25

0.01

-

-

2.2±0.1

6.1±0.2

9.7±0.6

8

1.0

0.04

-

-

2.1±0.1

6.2±0.1

10.1±0.2

10

1.0

0.08

-

-

2.1±0.1

6.3±0.3

10.3±0.7

11

0.16

0.27

-

-

2.4±0.2

6.5±0.2

10.9±0.2

12

1.15

0.06

0.018

-

2.0±0.1

5.8±0.3

10.0±0.6

13

1.25

0.06

0.023

-

1.9±0.1

5.9±0.1

9.7±0.1

14

0.9

0.2

0.1

-

2.4±0.1

7.3±0.3

11.5±0.4

15

1.2

0.06

-

0.015

2.0±0.1

6.0±0.2

10.0±0.4

Электроды из исследуемых сплавов имеют близкие значения токов окисления ионов Fe(II). Увеличение содержания кальция в сплавах приводит к незначительному улучшению проводимости ККС. Введение в свинцово-кальциево-оловянные сплавы добавок серебра и бария в малых количествах не оказывают сильного влияния на проводимость контактного слоя. В большей степени на величину проводимости оказывает влияние добавки серебра в количестве 0.1 мас. % (сплав 14).

Для изучения свойств контактного коррозионного слоя были проведены исследования оксидной пленки, образующейся на поверхности электродов, методом импедансной спектроскопии. Пленки предварительно формировали на электродах в потенциостатических условиях при потенциале Е = 2.15 В (н.в.э.) в 4.8 М растворе серной кислоты при температуре 400С. Импедансные спектры снимали при стационарном потенциале (Е 1.5 В) в 0.5 М растворе H2SO4. На рис. 4 представлены графики Найквиста для исследуемых сплавов (рис. 4а – 4в), а также эквивалентная схема, наиболее точно отвечающая экспериментальным данным (рис. 4г).

а

б

в

г

д

Рис. 4. Импедансные спектры для свинцовых сплавов с коррозионной пленкой на поверхности, снятые при Естац в 0.5 М растворе H2SO4 в области частот 0.01 – 50000 Гц: а) – сплав 1 (4.9 мас. % Sb, 0.2 мас. % Sn); – сплав 6 (1.5 мас. % Sb, 1.5 мас. % Cd); + – сплав 4 (1.5 мас. % Sb, 3.0 мас. % Sn); – сплав 3 (1.95 мас. % Sb, 0.2 мас. % Sn); б) – сплав 7 (1.25 мас. % Sn, 0.01 мас. % Ca); – сплав 9 (1.0 мас. % Sn, 0.06 мас. % Ca); – сплав 10 (1.0 мас. % Sn, 0.08 мас. % Ca); в) – сплав 13 (1.25 мас. % Sn, 0.06 мас. % Ca, 0.023 мас. % Ag); – сплав 15 (1.2 мас. % Sn, 0.06 мас. % Ca, 0.015 мас. % Ba); г) эквивалентная схема, соответствующая импедансным спектрам свинцовых сплавов в области частот 0.5-5000 Гц; д) структура коррозионной пленки.

Предложенная эквивалентная схема состоит из двух последовательно соединенных блоков CPE1-R1 и CPE2-R2, которые отвечают внешнему (хорошо проводящему) и внутреннему (плохо проводящему) слоям коррозионной пленки. Каждый блок состоит из элемента CPE, соединенного параллельно с резистором R. Элемент Rs отвечает омическому сопротивлению электролита.

В таблицах 7 и 8 приведены рассчитанные значения элементов предложенной эквивалентной схемы. Как показывают результаты исследования, коррозионный слой может быть представлен двухслойной пленкой, состоящей из внешней, более проводящей и внутренней, менее проводящей частей. Свинцово-сурьмяный сплав с высоким содержанием сурьмы (образец 1 (4.9 мас. % Sb)) обладает самым низким значением сопротивления внутреннего слоя R2. Снижение сурьмяного компонента повышает значение этого сопротивления в десятки раз. Легирование Pb-Sb-сплавов кадмием позволяет снизить значение сопротивления R2 в несколько раз.

Таблица 7

Значения элементов эквивалентной схемы, соответствующие

импедансным характеристикам свинцово-сурьмяных сплавов

№ сплава

Обр. 1

Обр. 3

Обр. 4

Обр. 6

мас. % Sb

4.9

1.95

1.5

1.5

мас. % Sn

0.2

0.2

3.0

-

мас. % Cd

-

-

-

1.5

RS, Омсм2

0.51

0.78

0.76

0.38

CPE1

Y1cn, Ом-1см-2

0.013

0.002

0.002

0.045

n1

0.8

0.7

0.7

0.7

R1, Омсм2

0.71

0.56

0.62

0.51

CPE2

Y2cn, Ом-1см-2

0.065

0.024

0.015

0.145

n2

0.8

1.0

0.9

0.8

R2, Омсм2

9.5

649

282

95

Таблица 8

Значения элементов эквивалентной схемы, соответствующие

импедансным характеристикам свинцово-кальциево-оловянных сплавов

№ сплава

Обр. 7

Обр. 9

Обр. 10

Обр. 15

Обр. 13

мас. % Sn

1.25

1.0

1.0

1.2

1.25

мас. % Ca

0.01

0.06

0.08

0.06

0.06

мас. % Ag

-

-

-

-

0.023

мас. % Ba

-

-

-

0.015

-

RS, Омсм2

0.63

0.54

0.96

0.67

0.78

CPE1

Y1cn, Ом-1см-2

0.001

0.004

0.001

0.002

0.001

n1

0.7

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»