| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Инженерное ремесло / / Защита от воздействия окружающей среды. Коррозия. Климатические исполнения / / Таблица 2 совместимости металлов и сплавов (оценка риска гальванической коррозии). Поделиться:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Как совместить несовместимое (о коррозии металлов)
Разнородные металлы при их непосредственном контакте «выносят» друг друга далеко не всегда. Нередко они образуют довольно сильную гальваническую пару, что приводит к коррозии одного из контактирующих металлов, а иногда и к «схватыванию» этого соединения, делая невозможной его последующую разборку для ремонта.
На память приходит случай из собственной практики, когда я, еще будучи молодым инженером, работал на автогиганте. Мы доводили новую систему автомобиля — экономайзер с электронным управлением. И столкнулись с тем, что после некоторого пробега машины входящие в систему электромагнитные клапаны, покрытые никелем, наотрез отказывались выворачиваться из своих гнезд. А снимать клапаны приходилось довольно часто — для проверки. Если же их вывинчивали «насильно», они выходили «с мясом» — вся резьба клапанов была сплошняком покрыта алюминием, выдранным из смесительной камеры карбюратора.
Чтобы избежать подобной неприятности, резьбу смазывали, в том числе и графитовой смазкой, но ничто не помогало. Попробовали было заменить никелевое покрытие клапанов на кадмиевое, но тогда клапаны засели и вовсе «намертво». Чтобы их вывернуть, обычного полуметрового динамометрического ключа (до 10 кгс) уже не хватало — пришлось орудовать ломом. Правда, покрытая кадмием резьба теперь выходила из камеры без привычной алюминиевой корки. Дефект устранялся, если на резьбу наносили слой цинка. Но цинк нас тоже не устраивал. Покрытие из него нестойкое, оно быстро истиралось и вода, всегда содержащаяся в бензине, вызывала ржавление клапанов, которые просто переставали действовать.
Лишь применив комбинированное покрытие «хром по никелю», мы навсегда избавились от этого дефекта. (Никель по-прежнему был нужен, поскольку хром не хотел ложиться на металл клапана.)
Обратившись уже после к таблице совместимости металлов (она тогда была почему-то секретной!), мы убедились, что наш чисто эмпирический выбор был сделан правильно. Жаль только, что из-за элементарной неразберихи так много времени было тогда убито впустую. Вот если бы эта «секретная» табличка была бы у нас тогда под рукой…
На таблице 1 эти «секретные» данные представлены в сокращенном виде. Из нее видно, что алюминий вполне может контактировать с цинком и хромом (знак +). А вот контакт с никелем ему противопоказан (знак -). Графу с кадмием я не привожу потому, что кадмирование сейчас почти повсеместно отменено из-за канцерогенности этого процесса.
Таблица 1. Гальваническая совместимость металлов
Анализ таблицы 1 показывает, что медь и ее сплавы (латуни и бронзы), алюминий и его сплавы (дюрали), а также олово и его сплавы (припои ПОС) ведут себя синхронно. Значит, эту таблицу можно упростить (см. таблицу 2).
Таблица 2. Упрощенный вид таблицы 1
Это упрощение облегчает пользование таблицей. Но все равно это не решает проблемы в полной мере. Ведь запоминать наизусть, словно «долбицу умножения», столь громоздкую таблицу (состоящую из 49 клеток) вряд ли кто будет. А каждый раз разыскивать таблицу, прежде чем приладить одну деталь к другой, никакой любитель мастерить тоже не будет. Как же быть?
Попробуем переложить таблицу 2 на ряд формальных (мнемонических) фраз, а именно:
1. Сталь (нелигированная!) не любит медь.
2. Алюминий не любит медь и никель, а с оловом его нужно обязательно паять (буква П).
3. Медь не любит сталь, алюминий и цинк, а с оловом ее нужно паять.
4. Хром любит всех, а с оловом нуждается в пайке.
5. Никель не любит алюминий, а с оловом его нужно паять.
6. Цинк не любит медь.
7. Олово любит сталь и цинк, а с остальными — пайку.
Можно заметить, что 6-е высказывание лишнее. Ведь в 3-м высказывании уже содержится «нелюбовь» меди к цинку, а односторонней любви среди металлов не может быть (во всяком случае, мы будем так условно считать). Значит, 3-е высказывание отбрасывать уже нельзя. Затем, 1-е высказывание оказывается лишним: «нелюбовь» стали и меди следует из 3-го высказывания. Далее, 7-е высказывание тоже, видимо, требуется сохранить. Тогда 4-е высказывание будет лишним — слова «с оловом нуждается в пайке» косвенным образом содержатся в 7-м высказывании. Потом, 2-е высказывание тоже требует сохранения, вот только слова «а с оловом его нужно паять» лишние (это и так ясно из 7-го высказывания). Наконец, в 3-м высказывании слово «алюминий» лишнее: «нелюбовь» меди и алюминия уже содержатся во 2-м высказывании. Дальше минимизировать нам уже нечего.
Таким образом, после ряда упрощений мы получили уже не семь, а всего лишь три высказывания:
1. Алюминий не любит никель и медь.
2. Медь не любит сталь и цинк.
3. Олово любит сталь и цинк, с остальными — пайку.
Как стихотворение, эти простые фразы запомнит едва ли не каждый. Они помогут вам правильно ориентироваться при работе с металлом, даже не имея под рукой никакой таблицы.
2-я фраза наиболее показательна: смоченная обычной водой медь беспощадно разрушает сталь и цинк. Помирить их сможет, например, облуживание «агрессивной» меди (полуда не страшна ни стали, ни цинку). «Агрессия» меди распространяется и на алюминий. Спасти последний может лужение меди, а также ее цинкование и хромирование, но не никелирование. Хотя облудить разрешается и алюминий, благо рецептов этой операции сейчас существует уже немало. Спасет лужение алюминий и от «агрессии» со стороны никеля. Следовательно, все конфликты, содержащиеся в 1-й и 2-й фразах, мы разрешили. Ну а к 3-й фразе комментарии, как говорится, излишни.
Откуда известно, какой металл пострадает в нежелательной (или, наоборот, нужной нам) гальванической паре? А из ряда активности металлов. Воспроизведем его частично: Аl, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, Cu. Этот ряд показывает, что алюминий (AI) тут наименее активный металл, то есть самый слабый, а медь (Си), наоборот, наиболее активный металл, то есть она самая сильная. Поэтому в паре, скажем, железо (Fe) и медь (Cu) безусловным победителем окажется медь, то есть разрушаться будет только железо.
Поэтому непременно нужно сказать, что все плюсы и минусы, указанные в таблицах, весьма условны. Любые два разнородных металла образуют гальваническую пару. Только в одних случаях она «сильная», а в других «слабая». К примеру, таблица говорит о допустимости контакта олова (полуды) и стали. Однако попробуйте закопать в землю вскрытую консервную банку. Вскоре от нее останется одна ржавчина с остатками полуды. Влага, а главное соли, приведут к тому, что когда-то защитный слой полуды теперь неизбежно разрушит жесть. Вот если бы контакт полуды и жести не был бы открыт (то есть банка была бы цела), этого бы не произошло.
То же самое можно сказать и контакте стали и цинка. Таблица нам рекомендует эту пару. Но вот если это соединение поливать соленой водой, цинк (Zn) будет непременно разрушаться. Именно на этом как раз и обоснована весьма популярная сейчас анодная защита кузова легкового автомобиля.
Цинковую пластинку надежно прикрепляют к кузову (с небольшим зазором, но без электрического контакта с кузовом). Контакт же пластинки с кузовом производится отдельным проводом, идущим от пластинки (провод крепят к кузову на некотором удалении от пластинки).
Когда всегда имеющаяся на асфальте в сырую погоду соленая вода начнет поливать кузов и цинковую пластинку, в зазоре образуется электролит: пара «кузов-пластинка» превратится в элементарную батарейку. При этом ток от этой батарейки начнет течь через упомянутый провод и кузов машины. Цинк, как более «слабый» в гальванопаре «цинк-железо», начнет разрушаться, предохраняя стальной кузов от коррозии. Установите у себя на автомобиле десяток таких пластин — ржавление кузова прекратится.
Чтобы защитить от коррозии стальную ограду (например, на кладбищенской могиле), достаточно в землю вкопать четыре-пять цинковых пластин, соединив с ними проводом верх ограды. «Батарейкой» (вернее, гальваническим элементом) тут будет сама влажная земля. Такая анодная защита мало чем отличается от автомобильной.
Выходит, «все врут календари», то бишь таблицы. Нет, не врут. Просто они ориентируют нас на обычные условия эксплуатации соединений, когда явной сырости, а тем более соли, нет. Да и в их присутствии урон будет минимальным. Поэтому не поленитесь запомнить найденные нами три предложения. Они помогут вам выполнять свои самоделки грамотно.
Коррозия Джон Коттерил рассказывает о причинах коррозии и методах борьбы с ней С проблемой коррозии металлов на яхте встречается каждый из нас. Несмотря на героические попытки остановит ее, коррозия молчаливо съедает металлические детали вашей лодки, пока не остается другой альтернативы, как заменить их. Понимание процесса, однако, является первым шагом к предотвращению его. Фотография вверху показывает деталь, принесенную в нашу мастерскую – и это не самый «тяжелый» случай жестокости моря по отношению к металлу, что мне приходилось видеть. Морской воздух также может быть беспощаден. Каждый металл занимает определенное место в таблице электрических потенциалов (Рис.1)
Самые верхние позиции в таблице принадлежат графиту и платине, которые будут электрически положительными по отношению ко всем остальным металлам. Опускаясь вниз по таблице, где металлы становятся все более электрически отрицательными, нам встречаются: титан, серебро, никель, бронзы, медь, олово, латунь, алюминий, мягкая сталь, цинк, и, наконец, магний. Металлы наверху таблицы называются «катоды», а те, что внизу – «аноды». Скрытые ресурсы гальванической коррозии Что такое электролитическая коррозия?
Как то мне показали сифонный клапан, помещенный в деревянную коробку рядом с отключателем положительной клеммы аккумулятора. Протекающая из дефектного клапана соленая вода проложила путь из мокрого дерева коробки к положительной клемме 12 V аккумулятора. Отсюда, с « +», по этому пути, через корпус клапана и по системе охлаждения и теплообменник, ток пошел на корпус двигателя и к «-« батареи. Латунный патрубок скорродировал очень быстро, но теплообменник не пострадал. Болезнь двигателя Проблемы гребного вала
Нержавеющая сталь может также страдать от процесса, называемого « коррозия сварного шва». Вы неоднократно могли видеть полированные нержавеющие детали на яхтах, покрытые ржавчиной в районе сварного шва. В момент сварки, под воздействием высокой температуры, легирующий металл хром удаляется из расплавленного сварного шва, оставляя там железо, которое и ржавеет.
Из “Boat Owner” by John Cotterill |
Материал заклёпок | Как правильно подобрать материал вытяжной заклёпки.
Материал заклёпок
Как правило, вытяжные заклёпки изготавливаются из следующих материалов:
- Сталь без покрытия
- Оцинкованная сталь
- Нержавеющая сталь A2 или A4
- Различные сплавы алюминия
- Монель (сплав меди и никеля)
- Медь
- Бронза
- Полиамид
В зависимости от сферы применения заклёпки эти материалы могут комбинироваться между собой. Например, стержень заклёпки (сердечник) может быть из оцинкованной стали, а сама заклёпка из алюминия. Кстати, именно поэтому этот вид крепёжных изделий ещё называют комбинированной заклёпкой.
Выбор материала заклёпки
Основной принцип подбора заклёпки по материалу заключается в том, чтобы материал заклёпок максимально совпадал по своим физическим и механическим свойствам с материалом соединяемых деталей. Например, чрезмерное усилие заклёпки из нержавеющей стали может деформировать поверхность более мягкого материала (пластик или алюминий).
Гальваническая пара
Не следует забывать и о коррозии. Гальваническая коррозия появляется в месте соединения двух разнородных металлов в коррозийной среде (электролите). Электролитом может быть любая жидкость, проводящая электрический ток, например, обычная влага, содержащаяся в воздухе. Степень коррозии соединения будет зависеть от концентрации электролита, а также от разницы электрохимических потенциалов соединяемых металлов. Если вы не уверены в правильном выборе материала заклёпки, во избежание появления гальванической коррозии воспользуйтесь таблицей электрохимических потенциалов (так называемый электрохимический ряд). Чем дальше друг от друга разнесены соединяемые материалы в таблице, тем интенсивней будет проходить электрохимическая коррозия и тем быстрее разрушится соединение. При взаимодействии разнородных материалов в соединении, коррозии будет подвергаться более электроотрицательный материал (на нашей иллюстрации такой материал расположен выше), так как в данной гальванической паре он является восстановителем, отдавая свои катионы более положительно заряженному материалу.
Как избежать гальванической коррозии?
Вот несколько простых советов, как избежать гальванической коррозии в вашем заклёпочном соединении:
- Убедитесь в том, что материал заклёпки и материал соединяемых деталей находятся как можно ближе друг к другу в таблице электрохимических потенциалов.
- Создайте диэлектрический барьер между корродирующими материалами. Это может быть слой краски, неметаллическая шайба или прокладка.
- Подберите заклёпку таким образом, чтобы в вашем соединении она стала катодом, то есть, материал заклёпки должен быть более электроположительным. На практике это означает, что при возникновении гальванической коррозии в соединении, анод (поверхность соединяемых материалов) будет восстанавливать катод (заклёпку). Это наилучший сценарий, учитывая, что, как правило, площадь поверхности соединяемых материалов гораздо больше площади заклёпки.
- Если заклёпка имеет определённое покрытие, именно материал покрытия должен быть максимально близок к материалу соединяемых материалов в таблице электрохимических потенциалов.
Цветные заклёпки
Некоторые задачи предусматривают использование цветных вытяжных заклёпок. В этом случае заклёпки могут быть окрашены порошковой краской в определённый цвет согласно международной системе соответствия цветов RAL.
Читайте также: Виды вытяжных заклёпок и их назначение.
Данный материал соответствует запросам: Заклёпка вытяжная, Заклёпка комбинированная, Купить заклёпки, Виды заклёпок, Материал заклёпок, Подбор заклёпки, Заклёпки из нержавеющей стали, Цветные заклёпки, Стержень заклёпки, Заклёпки алюминиевые, Заклёпки вытяжные алюминиевые, Купить заклёпки алюминиевые, Заклёпки нерж нерж, заклёпки нержавеющие, Заклёпка вытяжная нержавеющая, Заклёпки стальные, Заклёпка сталь сталь, Заклёпки вытяжные сталь сталь, Заклёпка вытяжная стальная, Медные заклёпки.
Совместимость металлов и сплавов в ножеделии РОКС
Какие металлы используются при изготовлении ножа?
Конечно же – сталь, если нож не керамический. Однако, в разного рода крепежах, соединительных и упрочняющих конструкциях, декоративных элементах и т.п. может быть использован довольно широкий перечень различных металлов и их сплавов. О совместимости этих элементов и других «подводных камнях», с которыми можно столкнуться в период эксплуатации ножа и пойдет речь. Основными и самыми распространенными металлами (сплавами), использующимися при изготовлении ножа, кроме, собственно, стали являются: медь, бронза (в классическом представлении бронза – это сплав меди с оловом в качестве основного компонента, но к бронзам также относят медные сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами), латунь (сплав меди и цинка), мельхиор (сплав меди и никеля), алюминий (включая его сплавы), титан и драгоценные металлы (золото, серебро и т.п.). В отдельную категорию можно выделить припои, которые также могут использоваться для соединения элементов конструкций, удаления щелей и прочее. Популярные марки припоев может содержать: олово, свинец, висмут, сурьму, кадмий, индий и уже упомянутые медь и серебро.
При проектировании будущего ножа, следует избегать непосредственного контакта разнородных металлов, так как при попадании влаги вместе их касания (в том числе и через кожу рук), образуются недопустимые гальванические пары вызывающие усиленную коррозию одного из металлов.
Таблица возможной совместимости металлов представлена ниже (ПОС – оловянно-свинцовый припой, сталь – обычная углеродистая, нелегированная):
|
Материал |
Алюминий |
Бронза |
Дюраль |
Латунь |
Медь |
Никель |
Олово |
ПОС |
Сталь |
Хром |
Цинк |
|
Алюминий |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
С |
Н |
С |
|
Бронза |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Дюралюминий |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
С |
Н |
С |
|
Латунь |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Медь |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Никель |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
С |
– |
С |
|
Олово |
Н |
П |
Н |
П |
П |
П |
С |
С |
С |
– |
С |
|
ПОС |
Н |
П |
Н |
П |
П |
П |
С |
С |
С |
– |
С |
|
Сталь |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
С |
С |
С |
С |
С |
С |
|
Хром |
Н |
С |
Н |
С |
С |
– |
– |
– |
С |
С |
С |
|
Цинк |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
С |
С |
С |
С |
С |
С |
- С – совместимые;
- Н – несовместимые;
- П – совместимые при пайке, но несовместимые при непосредственном соприкосновении;
В общем-то, соединения любых металлов так или иначе подвержены гальванической коррозии, но в некоторых случаях это практически незаметно, а в других – наличие контакта просто недопустимо. Из школьного курса физики и химии можно вспомнить ряд Бекетова — последовательность расположения металлов в порядке изменения их химической активности:
Li-Rb-K-Ba-Sr-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Cr-Zn-Fe-Cd-Co-Ni-Sn-Pb-H-Sb-Bi-Cu-Hg-Ag-Pd-Pt-Au
которым можно руководствоваться, чтобы избежать контакта металлов с заметно разными электрохимическими потенциалами. Соответственно, чем дальше отстоят элементы в данном ряду друг от друга, тем более значимым будет процесс гальванической коррозии при их контакте.
Приведем несколько примеров недопустимых пар (нельзя допускать контакт указанных металлов не только в чистом виде, но и в виде их сплавов, в том числе, например, припоев):
— Первый металл: алюминий и все сплавы на его основе. Второй металл: медь и её сплавы, серебро, золото, платина, олово, никель, хром, нелегированная сталь;
— Первый металл: магниево-алюминиевые сплавы. Второй металл: сталь легированная и нелегированная, никель, медь, свинец, олово, золото, серебро, платина;
— Первый металл: цинк и его сплавы. Второй металл: медь и её сплавы, серебро, золото, платина;
— Первый металл: сталь нелегированная, олово, свинец, кадмий. Второй металл: медь, серебро, золото, платина;
— Первый металл: никель, хром. Второй металл: серебро, золото, платина;
— Первый металл: титан и его сплавы. Второй металл: алюминий и его сплавы.
Далее хотелось бы обговорить нюансы использования припоев при изготовлении ножа (интересно будет для тех, кто практикует применение данных технологий в ножеделии). Основным элементом большинства наиболее распространенных припоев является олово (так же есть припои на основе меди или серебра, например). Олово нетоксично и относительно инертно при контакте с другими металлами за исключением, пожалуй, алюминия и его сплавов. Но с оловом нужно быть осторожным, если будущее изделие (нож) будет эксплуатироваться в условиях пониженных температур (кстати, и к стали предъявляются особые требования при эксплуатации ножей в северных широтах. Как правило, твердость стали на таких ножах не превышает 58 HRC, чтобы клинок не был слишком хрупок на морозе и не поломался). Дело в том, что олово существует в нескольких модификациях, определяющихся температурой металла и отличающихся друг от друга строением кристаллической решетки. В диапазонах обычных температур окружающей среды может существовать привычное нам белое олово, устойчивое при температурах выше +13 градусов Цельсия и серое олово, в которое превращается белое олово при пониженных температурах. Разница в строении кристаллической решетки данных двух модификаций металла определяет и различную их плотность – серое олово занимает объем практически на четверть больший, чем белое при одинаковой массе. Поэтому в момент фазового перехода между двумя состояниями металла наблюдается лавинообразное рассыпание белого олова в серый порошок. Максимальная скорость процесса происходит при минус 33 градусах Цельсия, но процесс может начаться и идти и при более высоких температурах. Это так называемая «оловянная чума», превращающая в пыль все изделия из олова.
«Оловянная чума» не раз была причиной эпохальных событий начиная от гибели антарктических экспедиций, которые использовали оловянные емкости для топлива, до неприятностей французской Наполеоновской армии, которая при зимнем бегстве из России в 1812 году в буквальном смысле осталась без штанов, поскольку все металлические части обмундирования (включая пуговицы) французов были оловянными и просто рассыпались на морозе. Для того, чтобы подобные неприятности не случились с Вашим ножом, лучше избегать использования оловянных припоев. Еще один нюанс, говорящий не в пользу использования припоев – это их довольно разнообразный состав. Как уже отмечалось в состав припоев помимо основного компонента (как правило, относительно безобидного — олово, медь, серебро) могут входить свинец, висмут, сурьма, индий, кадмий, цинк, никель, титан, а также фосфор. Среди этих добавок есть токсичные и умеренно токсичные металлы, а также металлы, способные образовывать токсичные органические производные. Это прежде всего кадмий (соединения которого оказывают влияние на организм человека сродни ртути или мышьяка), индий, сурьма, свинец и висмут. Характер и степень воздействия на человеческий организм этих металлов и их соединений различен. К тому же не факт, что именно в том припое, который Вы решили использовать будет все это разнообразие присадок. Но поскольку, как правило, при монтаже клинка с использованием припоя берется не конкретная его марка, а первое, что попало под руку, лучше не испытывать судьбу…
ⓘ Гальваническая пара, гальванопара — пара проводников, изгото
ⓘ Гальваническая пара
Гальваническая пара, гальванопара — пара проводников, изготовленных из разных материалов и соединённых друг с другом с целью обеспечения электрического контакта. Названа в честь Луиджи Гальвани.
Гальвани случайно наткнулся на явление, получившее название «опыт Гальвани», и не смог правильно его объяснить, поскольку исходил из ложной гипотезы о существовании некоего «животного» электричества. Результаты исследований он изложил в «Трактате о силах электричества при мышечном движении».
Гальваническую пару также исследовал Жан-Жак Зульцер по другим источникам — немецкий философ Иоган Георг Зульцер, который писал:
Если два куска металла, один оловянный, другой серебряный, соединить таким образом, чтобы оба края их были на одной плоскости, и если приложить их к языку, то в последнем будет ощущаться некоторый вкус, довольно похожий на вкус железного купороса, в то же время каждый кусок металла в отдельности не даёт и следа этого вкуса
Опыты Зульцера повторил и расширил Алессандро Вольта.
Гальваническая пара, погруженная в кислотный или щелочной раствор, будет корродировать разрушаться под действием коррозии. Этот процесс называется гальванической коррозией. Как правило, соединения разных металлов всегда подвержены коррозии если не электролитической, так атмосферной. Но некоторые пары металлов корродируют намного сильнее. Ниже приведён список металлов, которые не рекомендуется применять в паре.
Недопустимые гальванические пары:
- алюминий и все сплавы на его основе;
- пара
- медь и её сплавы, серебро, золото, платина, палладий, родий, олово, никель, хром, нелегированная сталь;
- магниево-алюминиевые сплавы;
- пара
- сталь легированная и нелегированная, хром, никель, медь, свинец, олово, золото, серебро, платина, палладий, родий;
- цинк и его сплавы;
- пара
- медь и её сплавы, серебро, золото, платина, палладий, родий;
- пара
- медь, серебро, золото, платина, палладий, родий;
- сталь нелегированная, олово, свинец, кадмий;
- пара
- никель, хром;
- серебро, золото, платина, палладий, родий;
- титан и его сплавы;
- алюминий и его сплавы.
- пара
Необходимо избегать механического соединения деталей, изготовленных из металлов с заметно разными электрохимическими потенциалами. Например, недопустимо соединять латунные детали алюминиевой заклёпкой. Для выбора материалов в этих случаях можно руководствоваться таблицей электрохимических потенциалов или так называемым электрохимическим рядом.
Гальванические покрытия металлов: описание обработки, таблица пар
Описание процесса гальванического покрытия металла. В каких случаях применяется и с какой целью. Методы гальванирования. Применяемое оборудование и материалы для нанесения покрытий.
Операция гальванического покрытия металлов заключается в нанесении на поверхность металлического изделия тонкой пленки из такого же материала с использованием электролита. В процессе обработки детали молекулы покрывающего металла переносятся токопроводящим раствором и проникают в верхний слой изделия. В итоге происходит внедрение одного металла в поверхностное пространство другого.
Как результат, такой гальванический метод позволяет металлоизделиям приобретать дополнительную твердость, устойчивость к коррозии и износостойкость. У металла с гальваническим покрытием значительно повышается декоративность.
Для проведения гальванического процесса необходима ванна, которая является основой всего оборудования. В нее заливается токопроводящий раствор, в который помещаются 2 анода.
Для гальванизации металлов существуют линии оборудования. Устанавливаются они в отдельных цехах. Поскольку работа связана с химическими реактивами, в помещении монтируется вентиляция.
Несмотря на сложность гальванического процесса, он достаточно хорошо изучен. Поэтому его можно проводить и в домашних условиях. При этом следует помнить основное правило: общая площадь анодов должна превышать этот же параметр обрабатываемой детали.
Для чего гальванизируют металл
Во время гальванической обработки металла преследуются определенные цели. Все зависит от условий, в которых будет работать данное изделие, и требований, которые к нему будут применяться.
Цели гальванизации металла бывают следующие:
- Придание поверхностному слою защитных функций. Как вариант – никелирование.
- В целях улучшения декоративности предметов. Например, хромирование.
- Для получения копий деталей, отличающихся сложностью рельефа поверхности.
- Нашло широкое применение гальваническое цинкование продукции. Проводится оно с трубопрокатными, кровельными и строительными конструкциями. Это придает им устойчивость в условиях повышенной влажности.
- В ювелирном деле. Поверхностный слой украшений насыщается золотом и серебром. При этом не только улучшаются декоративные качества продукции, но и верхний слой золотых изделий увеличивает свою твердость в 2 раза.
Процесс гальванизации металлов отличается характерной особенностью. На поверхности изделий формируется пленка. Вне зависимости от сложности конфигурации ее толщина везде будет одинаковая. Это особенно важно, когда на первый план выходит внешний вид продукции.
Методы гальваники
Процесс образования защитной пленки другим металлом осуществляется двумя методами:
- Гальваническое катодное напыление. Такая технология покрытия металла отличается тем, что при небольшом ее нарушении происходит быстрая коррозия основного изделия. Этому процессу способствует сам поверхностный слой. В качестве примера можно привести лужение оловом.
- Гальваническое анодное нанесение. Относится к надежным гальваническим покрытиям. При возникновении угрозы коррозии в первую очередь начинаются разрушения в поверхностном слое. Основной металл длительное время сохраняет первоначальную форму. При этом он надежно защищен не только от внешней среды, но и от механических воздействий.
Процесс гальванического покрытия металла
Гальваническая обработка металла состоит из 3 этапов:
- Подготовка. Это наиболее трудоемкий процесс. В случае наличия на поверхности металла жира, заусенцев или пыли качество гальванизирования будет низким. Изделия должны быть обработаны вручную или на пескоструйной машине. При наличии остатков жира их следует обработать химическим раствором.
- Сам процесс гальванической обработки металла. Электролит заливается в ванну, в него помещаются 2 анода и покрываемая деталь. Проводится нагрев электролита с помощью специального устройства до температуры, указанной в технологии. Затем включается ток, который контролируется регулятором напряжения. Катодом является сама деталь. Положительно заряженные ионы движутся через электролит и оседают на отрицательно заряженном изделии, образуя поверхностный слой. Длительность второго этапа продолжается до тех пор, пока поверхностный слой металла не достигнет требуемой величины.
- После гальванической процедуры детали нуждаются в дополнительной обработке. Заключается она в осветлении, пассивировании или промасливании поверхности. Для этого изделия погружаются в специальный раствор с реактивами. В результате идет образование поверхностной пленки толщиной 1 мм.
При проведении процесса гальванической операции существует понятие совместимости материалов. Все металлы в соединениях корродируют. В некоторых случаях это процесс идет замедленно. Но существуют пары, которые нельзя соединять вместе.
О совместимости гальванических пар таблица дает наглядное представление.
| Металл | Алюминий | Бронза | Дюраль | Латунь | Медь | Никель | Олово | Сплав олово со свинцом | Углеродистая сталь и чугун | Хром | Цинк |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Алюминий | + | — | + | — | — | — | — | — | + | — | + |
| Бронза | — | + | — | + | + | + | Пайка | Пайка | — | + | — |
| Дюраль | + | — | + | — | — | — | — | — | + | — | + |
| Латунь | — | + | — | + | + | + | Пайка | Пайка | — | + | — |
| Медь | — | + | — | + | + | + | Пайка | Пайка | — | + | — |
| Никель | — | + | — | + | + | + | Пайка | Пайка | + | Отсутствуют данные | + |
| Олово | — | Пайка | — | Пайка | Пайка | Отсутствуют данные | + | + | + | Отсутствуют данные | + |
| Сплав свинца с оловом | — | Пайка | — | Пайка | Пайка | Пайка | + | + | + | Отсутствуют данные | + |
| Углеродистая сталь и чугун | + | — | + | — | — | + | + | + | + | + | + |
| Хром | — | + | — | + | + | Отсутствуют данные | Отсутствуют данные | Отсутствуют данные | + | + | + |
| Цинк | + | — | + | — | — | + | + | + | + | + | + |
Используемые материалы и оборудование
Для всех видов гальванизации металла применяется однотипное гальваническое оборудование. Емкость, куда погружаются изделия из металла, называется ванной. Различие наблюдается только в разновидности электролита.
Исключение составляет холодное цинкование, совершаемое «Гальвонолом». Это жидкая суспензия, которая непосредственно наносится на металл. Отличается неустойчивостью к некоторым растворителям, поэтому нуждается в финишном покрытии.
Различается несколько групп гальванических ванн:
- Крупные. Рассчитаны на крупногабаритные изделия.
- Средние. В них нет возможности поместить большое изделие. При этом они остаются наиболее востребованными в условиях средних масштабов производства.
- Мелкие. В них можно проводить гальванизацию только мелких деталей.
В ванну помещаются анодные пластины. Изготавливаются из разных материалов. Их основная задача заключается в восполнении убывающего металла с изделия в процессе гальванизации.
Важными составляющими являются разновидность электролита и плотность тока. Эти параметры меняются в зависимости от вида операции.
Составы цианидных ванн для серебрения представлены в таблице.
| Состав | Номер электролита | |||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Цианистое серебро | 2 | 6 | 30 | 100 |
| Цианистый натрий | 70 | 70 | — | — |
| Цианистый калий | — | — | 70 | 100 |
| Углекислый натрий | 10 | 10 | — | — |
| Углекислый калий | — | — | 10 | 25 |
| Гипосульфит натрия | — | — | 0,4 | 0,5 |
| Аммиак водный, мл/л | — | — | 1-2 | 2 |
| Едкий калий | — | — | — | 15 |
Величина плотности тока оказывает влияние на структуру формируемого осадка. Измеряется как отношение силы тока к единице поверхности обрабатываемой детали.
Такой параметр имеет важное значение во время работы. При низкой величине плотности осадка вообще не образуется. Слишком большая его величина приводит к образованию порошкового отложения. Поэтому гальванический процесс требует контроля этого показателя.
Виды гальванических покрытий
Процессы гальванического нанесения покрытия на металл отличаются своими особенностями в зависимости от применяемого материала. К видам гальванических покрытий относятся:
- хромирование;
- цинкование;
- травление;
- золочение и серебрение;
- меднение;
- латунирование;
- гальваника алюминия.
Хромирование
Это процесс внедрения в поверхность металла хрома с использование электролита под воздействием тока. В результате изделие приобретает коррозионную устойчивость к агрессивной среде. Увеличивается твердость поверхностного слоя. Обработанные детали находят применение во многих отраслях промышленности.
Цинкование
При проведении цинкования металлическая поверхность покрывается слоем цинка. Образующаяся гальваническая пара хорошо работает в агрессивной среде. Продолжительность эксплуатации такого изделия зависит от времени разрушения цинка. До этих пор расположенный внутри металл не будет подвергаться коррозии.
Травление
Травление – это электролитическое снятие поверхностного слоя с изделия. Процедура проводится с целью обнаружения внутренних дефектов, устранения ржавчины или окислов. После такой операции часто детали подвергаются финишному покрытию. Обработанные поверхности заготовок хорошо сопрягаются друг с другом.
Золочение и серебрение
Золочение и серебрение применяются в ювелирном деле. Ванна заполняется электролитом, куда опускается обрабатываемое украшение. В электролите растворяются ионы серебра или золота. По окончании процедуры на поверхности изделия образуется тонкий поверхностный слой драгоценного металла.
ПОСМОТРЕТЬ чистый никель для гальванического производства на AliExpress →
Меднение
Меднение является промежуточной операцией, поскольку такая поверхность плохо противостоит коррозии. С течением времени она окисляется. В дальнейшем идет наслоение еще одного покрытия. В качестве электролитов используются щелочные и кислотные составы.
Латунирование
При работе используются цианистые электролиты меди, цинка, натрия или калия. Латунная поверхность наносится с целью улучшения декоративных качеств. Особенно это касается белого латунирования. Еще такой обработке подвергаются стальные заготовки, которые обклеиваются резиной.
Гальваника алюминия
К гальваническим покрытиям алюминия относятся сочетания:
- медь – никель – хром;
- никель – хром;
- свинец – олово;
- медь – олово;
- латунирование;
- цинкование.
Работа с алюминием и его сплавами сопровождается определенными трудностями. На их поверхностях присутствует окисная пленка, которая затрудняет процесс гальванизации.
Гальваническое покрытие металлических изделий проводится не только в промышленных масштабах. Домашние условия тоже позволяют заняться этим видом деятельности. Если у кого-то есть опыт проведения таких мероприятий, большая просьба поделиться им в комментариях к этой статье.
|
Ионто-гальванический (SL) гальванический аппарат для лица
Дважды щелкните по изображению, чтобы просмотреть полное изображение.
Разместите первым отзыв для этого продукта
Ionto-Galvano — лучшие гальванические аппараты для ухода за лицом, доступные на рынке оборудования для ухода за кожей.С модулем ионофореза вы можете прервать и повторно установить контакт, не шокируя вашего клиента и не нажимая никаких дополнительных кнопок. Оборудован двумя настройками; низкий для лица, высокий для тела и бесшумный таймер, который отключает устройство в конце назначенного времени. Профессиональное оборудование для ухода за кожей, предназначенное для ежедневного использования косметологами, и дневные спа для ионофореза и дезинкрустации.
Наличие: Нет в наличии
995 долларов.00 $ 495,00
Описание продукта
Детали
Ionto-Galvano — лучшие гальванические аппараты для ухода за лицом, доступные на рынке оборудования для ухода за кожей.С модулем ионофореза вы можете прервать и повторно установить контакт, не шокируя вашего клиента и не нажимая никаких дополнительных кнопок. Оборудован двумя настройками; низкий для лица, высокий для тела и бесшумный таймер, который отключает устройство в конце назначенного времени. Профессиональное оборудование для ухода за кожей, предназначенное для ежедневного использования косметологами, и дневные спа для ионофореза и дезинкрустации.
Принадлежности в комплекте
1 резиновый электрод (EiP725)
2 губки (EiP726)
1 роликовый электрод (EKP860)
1 пара кабелей (EiP730)
1 карандаш-электрод (EKP861)
Дополнительная информация
| Код | EI810 |
|---|---|
| Производитель | Ионто-Комед |
| Глубина | 7 1/2 « |
| Ширина | 7 1/2 « |
| Высота | 2 3/4 дюйма |
| Гарантия | Limited: 2 года гарантии на косметические средства |
| Масса | 1.75 фунтов. |
Обзор продукта
Напишите свой собственный отзыв
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять отзывы. Пожалуйста, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
Вас также могут заинтересовать следующие товары
Материалы трубопроводов и гальваническая коррозия
При соединении труб из различных материалов разница потенциалов электродов может вызвать гальваническую коррозию и серьезные повреждения труб, клапанов и другого оборудования в системе.При определенных обстоятельствах в таких средах, как вода со свободными ионами (например, соленая морская вода), кислоты или основания, более высокие температуры и достаточное количество кислорода, системы очень быстро разрушаются.
Обычно соединяют медь и низкоуглеродистую сталь, и в таких системах трубопроводов сталь корродирует во много раз быстрее, чем одна сталь.
При соединении металл с более низким электрохимическим потенциалом будет катодом и останется неизменным. Металл с более высоким потенциалом будет анодом и подвергнется коррозии.В приведенном ниже списке указаны гальванические отношения между обычно используемыми материалами в системах трубопроводов.
- Металлы выше сопротивляются металлам ниже
- Чем больше расстояние между двумя металлами, тем выше скорость коррозии
| Платина | ||
| Золото | ||
| Графит | ||
| Серебро | ||
| Серебряный припой | ||
| Титан | ||
| Хастеллой C 4) | ||
| Монель | ||
| Нержавеющая сталь (пассивная) | ||
| Никель (пассивный) | Никель-медный сплав | 9000|
| Бронзы | ||
| Медь | ||
| Латунь | ||
| Никель (активный) | ||
| Свинцово-оловянные сплавы | ||
| Свинец | ||
| олово | Хастеллой A 4) | Нержавеющая сталь 316 1) |
| Нержавеющая сталь 430 2) | ||
| Нержавеющая сталь 410 3) | ||
| Чугун | ||
| Низкоуглеродистая сталь | Cadmium | |
| Алюминиевые сплавы | ||
| Алюминий | ||
| Цинк | ||
| Магниевые сплавы | ||
| Магний |
1) Повышенное содержание молибдена аустенитбденовой стали с повышенным содержанием молибдена до повышения коррозионной стойкости другие сплавы серии 300.Устойчив к образованию накипи при температурах до 1600 o F (871 o C). Используется в промышленности, в морской среде и в широком спектре общепромышленных компонентов.
2) Ферритная нержавеющая сталь без термической обработки. Его сильные стороны заключаются в пластичности, формуемости, хорошей коррозионной и окислительной стойкости, теплопроводности и качестве отделки. Используется в автомобильной и архитектурной отделке, теплообменниках и научном оборудовании.
3) Мартенситная нержавеющая сталь с высокими механическими свойствами после термообработки.Хорошая ударная вязкость, устойчивость к коррозии и образованию накипи до 1200 o F (649 o C) . Используется в столовых приборах, лопастях и лопатках паровых и газовых турбин, компонентах клапанов и крепежных деталях.
4) Hastelloy — торговая марка серии высокопрочных, устойчивых к коррозии сплавов на никелевой основе. Другие компоненты включают молибден и хром. Хастеллой используется в химической промышленности. Стойкость к питтингу, коррозионному растрескиванию под напряжением и воздействию окислительной атмосферы до 1900 o F (1037 o C) .
| [1] (Wang D S), 李亚栋 (Li Y D).化学 进展 (Успехи химии), 2013, 25 (1): 1. [2] 孙 学科 (Sun X K), 陈 上 (Chen S), 张兴宏 (Zhang X H), 戚国荣 (Qi G R).化学 进展 (Успехи химии), 2012, 24 (9): 1776. [3] 王小凤 (Ван X Ф), 黄自力 (Хуан З. Л.), 张海军 (Чжан Х. Дж.).稀有金属 材料 与 工程 (Редкометалльные материалы и инженерия), 2013, 42 (8): 1751. [4] Уилсон О. М., Скотт Р. У., Гарсия-Мартинес Дж. К., Крукс Р. М.Варенье. Chem. Soc., 2005, 127 (3): 1015. [5] Мазумдер В., Чи М. Ф., Манкин М. Н., Лю Й., Метин О., Сан Д. Х., Мор К. Л., Сан С. Х. Nano Lett., 2012, 12: 1102. [6] Ян И, Чжан Ф, Ван Х. Л., Яо К. Л., Чен Х С., Лу З. Х. Дж. Наноматериалы, 2014 г., DOI: 10.1155 / 2014/294350 [7] Лю Х В., Лю Дж И, Хе В., Хуанг К. Х., Ян Х. Дж. Наука о коллоидном интерфейсе, 2010, 344 (1): 132. [8] Byeon JH, Kim Y W. Nanoscale, 2012, 4 (21): 6726. [9] Chen J L, Liu X, Zhang F Z. Chem. Англ.J., 2015, 259: 43. [10] Сингх Х. П., Гупта Н., Шарма С. К., Шарма Р. К. Прибой коллоидов. А, 2013, 416: 43. [11] Цай М. Ц., Йе Т. К., Цай Ч. Инт. J. Hydrogen Energy, 2011, 36 (14): 8261. [12] Виджаякумар Дж., Мохан С., Кумар С. А., Сусендиран С. Р., Павитра С. Инт. J. Hydrogen Energy, 2013, 38 (25): 10208. [13] Цай Ч., Ян Ф. Л., Чанг Ч., Юи В. К. Й. International J. Hydrogen Energy, 2012, 37 (9): 7669. [14] Тендамудзиму Р., Кеннет И О, Ремегия М. М., Чарл Дж. Дж., Мхулу К. М.Электрохим. Acta, 2012, 59: 310. [15] Zhang X, Zhang G Y, Zhang B D, Su Z H. Langmuir, 2013, 29 (22): 6722. [16] Гош Т., Сатпати Б., Сенапати Д. Дж. Матер. Chem. С, 2014, 2 (13): 2439. [17] Cobley C.M., Xia Y N. Mater. Sci. Англ. Р, 2010, 70 (3/6): 44. [18] Чжан Х. Дж., Тошима Н., Такасаки К., Окумура М. Дж. Сплавы Compd., 2014, 586: 462. [19] Чой Дж. П., Филдс-Зинна С. А., Стайлз Р. Л., Баласубраманиан Р., Дуглас А. Д., Кроу М. С., Мюррей Р. В. J. Phys.Chem. С, 2010, 114: 15890 [20] Ву З. Энгью. Chem. Int. Изд., 2012, 51: 2934. [21] Лю Х У, Ван Д С, Ли Й Д. Нано сегодня, 2012, 7: 448. [22] Джо М., Чой Ю. В., Ку Ю. М., Квон С. К. Comput. Матер. Наук, 2014, 92: 166. [23] Sun Y, Mayers B., Xia Y N. Nano Lett., 2002, 2: 481. [24] Эрлебахер Дж., Азиз М. Дж., Карма А., Димитров Н., Серадски К. Природа, 2001, 410: 450. [25] Кан Ц. X, Ван С., Чжу Дж. Дж., Ли Х. К. Дж. Химия твердого тела, 2010, 183 (4): 858. [26] Ким С. М., Ким Г. С., Ли С. Ю. Матер. Lett., 2008, 62 (28): 4354. [27] Пасториса-Сантос I, Лиз-Марзан Л. М. Лангмюр, 2002, 18 (7): 2888. [28] Мазумдер В., Сан С. Х. Дж. Ам. Chem. Soc., 2009, 131 (13): 4588. [29] Чаухан Х., Кумар Й., Дека С. Nanoscale, 2014, 6 (17): 10347. [30] Lucatero S, Podlaha E J. J. Electrochem. Soc., 2010, 157 (6): 370. [31] Рен Би, Фан М Кью, Лю Кью, Ван Дж., Сон Д Л, Бай Х Ф. Electrochim. Acta, 2013, 92: 197. [32] (а) Чжан Х. Дж., Ватанабэ Т., Окумура М., Харута М., Тосима Н.J. Catal., 2013, 305: 7 .; (b) Чжан Х. Дж., Лу Л. Л., Кавасима К., Окумура М., Харута М., Тошима Н. Adv. Материалы, 2014, DOI: 10.1002 / adma.201404870 [33] Чжан Х. Дж., Ватанабэ Т., Окумура М., Харута М., Тошима Н. Нат. Матер., 2012, 11: 49. [34] Пирсон А., О’Муллан А. П., Бхаргава С. К., Бансал В. Электрохим. Commun., 2012, 25: 87. [35] Тан С.К., Вонгехр С., Чжэн З., Мэн Х К. J. Colloid Interface Sci., 2010, 351 (1): 217. [36] Лю X Y, Ван А. Кью, Ли Л., Чжан Т., Моу Си И, Ли Дж. Ф.Прог. Nat. Физ.-мат. Науки, 2013, 23 (3): 317. [37] И З, Чен С. Дж, Чен И, Ло Дж С., Ву В. Д., Йи И Дж, Тан И Дж. Тонкие твердые пленки, 2012, 520 (7): 2701. [38] Минцули И., Георгиева Дж., Армянов С., Валова Е., Авдеев Г., Хубин А., Стинхаут О, Дилле Дж., Циплакидес Д., Баломену С., Сотиропулос С. Прил. Катал. B, 2013, 136/137: 160. [39] Коулман Э. Дж., Ко А. С. Дж. Катал., 2014, 316: 191. [40] Ли И Х, Чжан Кью, Чжан Н. В., Чжу Л. Х, Чжэн Дж. Б., Чен Б. Х. International J. Hydrogen Energy, 2013, 38 (30): 13360. [41] Ю Д. Дж., Джин С., Ли К. Х., Пак С., Чой К. Х., Чанг Х. Катал. Сегодня, 2012, 185 (1): 138. [42] Лу И З, Цзян И Й, Чен В. Нано Энергия, 2013, 2 (5): 836. [43] Ван К. Н., Фанг Дж. Х., Джин И. Л. Spectrochimica Acta, часть A, 2012, 96: 820. [44] 王 锐 (Ван Р), 訾 学 红 (Zi X H), 刘立成 (Лю L C), 戴洪兴 (Дай H X), 何 洪 (He H).化学 进展 (Успехи химии), 2010, 22 (2/3): 358. [45] Чаттерджи К., Саркар С., Рао К. Дж., Париа С. Адв. Наука о коллоидном интерфейсе, 2014, 209: 8. [46] Ли С. И, Ван М.Матер. Lett., 2013, 92: 350. [47] Ли К. Л, Су И, Лв Х И, Цзо И Й, Ян Х Г, Ван И Дж. Датчики и исполнительные механизмы B: Химия, 2012 г., 171/172: 1192. [48] Татай С., Хурана П., Бокен Дж., Прасад С., Кумар Д. Microchem. J., 2014, 116: 62. [49] Byeon JH, Kim Y W. Nanoscale, 2012, 4 (21): 6726. [50] Zihlmann S, Lüönd F, Spiegel J K. J. Aerosol Sci., 2014, 75: 81. [51] Du C, Su J, Luo W., Cheng G Z. J. Mol. Катал. А, 2014 г., 383/384: 38. [52] Цао Н, Су Дж., Ло В., Ченг Дж. З.Катал. Commun., 2014, 43: 47. [53] Войтысяк С., Солла-Гулон Дж., Дту? Евски П., Кудельски А. Коллоидный прибой. А, 2014, 441: 178. [54] Рейес-Родригес Дж. Л., Лейва М. А., Солорза-Фериа О. Интернэшнл J. Hydrogen Energy, 2013 г., 38 (28): 12634. [55] Ян Дж., Ли Дж., Ту Х. Дж. Phys. Chem. В, 2005, 109: 19208 [56] Чжан К. Б., Се Дж. П, Ли Дж. И, Чжан Дж. Икс, Хройд С. Б. Смолл, 2008, 4 (8): 1067. [57] Мотт Д. М., Ань Д. Т., Сингх П., Шанкар К., Маэносоно С. Адв. Коллоидный интерфейс Sci., 2012, 185/186: 14. [58] Скрабалак С.Е., Чен Дж., Сунь Й., Лу Х, Ау Л, Кобли С.М., Ся Й. Н. Прим. Chem. Рес., 2008, 41: 1587 [59] Gong X, Yang Y, Huang S.J. Phys. Chem. С, 2010, 114: 18073 [60] Бан З. Х., Барнаков Ю. А., Ли Ф., Голуб В. О., О’Коннор С. Дж. Дж. Матер. Chem., 2005, 15: 4660. [61] Сибен Дж. М., Коминьяни В., Альварес А. Э., Дуарте М. М. Э. International J. Hydrogen Energy, 2014, 39 (16): 8667. [62] Рейес-Родригес Дж. Л., Годинес-Саломон Ф., Лейва М. А., Солорса-Ферия О.International J. Hydrogen Energy, 2013, 38 (28): 12634. [63] Du C Y, Chen M, Wang W G, Tan Q, Xiong K, Yin G P. J. Источники энергии, 2013, 240: 630. [64] Sun Y, Xia Y N. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126: 3892. [65] Гилрой К. Д., Фарзинпур П., Сундар А., Тан Т., Хьюз Р. А., Неретина С. Нано Рес., 2013 г., 6 (6): 418. [66] Цудзи М., Хамасаки М., Ядзима А., Хаттори М., Цудзи Т., Кавадзуми Х. Материалы Lett., 2014, 121: 113. [67] Ким М. Р., Ли Д. К., Джанг Д. Дж. Прил.Катал. B, 2011, 103: 253. [68] Ху Й Дж, Ву П, Чжан Х, Цай Си Х. Electrochim. Acta, 2012, 85: 314. |
Стабилизация гальванического шлама с помощью пиролиза, прошедшего предварительную микроволновую обработку.
Chen CL, Lo SL, Kuan WH, Hsieh CH (2005) Стабилизация Cu в промышленном шламе, извлеченном кислотой, с использованием микроволнового процесса. J Hazard Mater B123: 256–261
Артикул Google Scholar
Chen CL, Lo SL, Chiueh PT, Kuan WH, Hsieh CH (2007) Содействие микроволновому процессу в стабилизации осадка с помощью сульфида натрия и фосфата натрия.J Hazard Mater 147: 930–937
CAS Статья Google Scholar
Chen D, Yin L, Wang H, He P (2015) Перепечатка: технологии пиролиза твердых бытовых отходов: обзор. Управление отходами 37: 116–136
Статья Google Scholar
Cieslik BM, Namiesnik J, Konieczk P (2015) Обзор управления осадком сточных вод: стандарты, правила и аналитические методы, обзор.J Clean Prod 90: 1–15
CAS Статья Google Scholar
Collivignarelli MC, Castagnola F, Sordi M, Bertanza G (2015) Обработка осадка сточных вод в термофильном мембранном реакторе (TMR) с чередующимися циклами аэрации. J Environ Manage 162: 132–138
CAS Статья Google Scholar
Dai Q, Jiang X, Wang F, Chi Y, Yan J (2013) ПХДД / Ф при мокром пиролизе осадка сточных вод с использованием обычного и микроволнового нагрева.J Anal Appl Pyrol 104: 280–286
CAS Статья Google Scholar
Deng W, Su Y, Liu S, Shen H (2014) Разложение метана с помощью микроволнового излучения над остатком пиролиза осадка сточных вод для производства водорода. Int J Hydrogen Energ 39: 9169–9179
CAS Статья Google Scholar
Donaj P, Yang W, Blasiak W, Forsgren C (2010) Переработка остатков автомобильного измельчителя с помощью микроволнового пиролиза в сочетании с высокотемпературной паровой газификацией.J Hazard Mater 182: 80–89
CAS Статья Google Scholar
Donaj P, Blasiaka W., Yang W, Forsgren C (2011) Конверсия полукокса ASR, подвергнутого пиролизу в микроволновой печи, с использованием высокотемпературных агентов. J Hazard Mater 185: 472–481
CAS Статья Google Scholar
Efika EC, Onwudili JA, Williams PT (2015) Продукты высокотемпературного пиролиза RDF при медленных и быстрых скоростях нагрева.J Anal Appl Pyrol 112: 14–22
CAS Статья Google Scholar
Garrido-Baserba M, Molinos-Senante M, Abelleira-Pereira JM, Fdez-Güelfo LA, Poch M, Hernandez-Sancho F (2015) Выбор альтернатив обработки осадка сточных вод на современных очистных сооружениях с использованием систем поддержки принятия экологических решений. J Clean Prod 107: 410–419
CAS Статья Google Scholar
Hsieh CH, Loa SH, Chiueh PT, Kuan WH, Chen CL (2007) Стабилизация шлама тяжелых металлов с помощью микроволн.J Hazard Mater B139: 160–166
Артикул Google Scholar
Hui KW, Lung CC, Lien LS (2008) Применение микроволновой энергии для стабилизации медьсодержащего промышленного шлама. Res J Chem Environ 12 (3): 77–81
CAS Google Scholar
Ibanez GR, Esteban B, Ponce-Robles L, Casas JL, Agüera A, Pérez JA (2015) Судьба микрозагрязнителей во время дезинтеграции осадка сточных вод с помощью низкочастотного ультразвука.Chem Eng J 280: 575–587
Артикул Google Scholar
Ивасаки В. (2003) Рассмотрение экономической эффективности производства водорода из биомассы. Int J Hydrogen Energ 28: 939–944
CAS Статья Google Scholar
Liu X, Zheng W, Sun K, Lin C, Zhao Y (2013) Иммобилизация кадмия на активированном угле с помощью микроволнового облучения с помощью гуминовой кислоты.J Taiwan Inst Chem E 44: 972–976
CAS Статья Google Scholar
Moon J, Mun TY, Yang W, Lee U, Hwang J, Jang E, Choi C (2015) Влияние гидротермальной обработки осадка сточных вод на пиролиз и паровую газификацию. Energy Convers Manage 103: 401–407
Статья Google Scholar
Mushtaq F, Mat R, Ani FN (2014) Обзор пиролиза угля и биомассы с помощью микроволн для производства топлива.Обновите Sust Energ Ред. 39: 555–574
CAS Статья Google Scholar
Нзихоу А., Шаррок П. (2002) Стабилизация летучей золы фосфатом кальция с экстракцией хлорида. Управление отходами 22: 235–239
CAS Статья Google Scholar
Павлик З., Форта Дж., Залеска М., Павликова М., Трник А., Медвед И., Кепперт М., Кутсукос П. Г., Черны Р. (2015) Энергоэффективная термическая обработка осадка сточных вод для его применения в смешанных цементах.J Clean Prod. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2015.09.072
Google Scholar
Semiyaga S, Okure MAE, Niwagaba CB, Katukiza AY, Kansiime F (2015) Децентрализованные варианты управления фекальным осадком в городских трущобах в Африке к югу от Сахары: обзор технологий, практики и конечного использования. Resour Conserv Recy. DOI: 10.1016 / j.resconrec.2015.09.001
Google Scholar
Стандартные методы (2005 г.) 21-е издание, ISBN-13: 978-0875530475 ISBN-10: 0875530478
Ундри А, Сакки Б, Кантисани Э, Токкафонди Н, Рози Л., Фредиани Миннесота, Фредиани П (2013 ) Углерод от микроволнового пиролиза отработанных покрышек.J Anal Appl Pyrol 104: 396–404
CAS Статья Google Scholar
Wub D, Tian Y, Wenc X, Zuo W, Liu H, Lee DJ (2015) Исследования использования микроволнового излучения для улучшения свойств стеклокерамики, получаемой из остатков пиролиза осадка сточных вод (SSPR). J Taiwan Inst Chem 48: 81–86
Статья Google Scholar
Xie Q, Peng P, Liu S, Min M, Cheng Y, Wana Y, Li Y, Lin X, Liu Y, Chen P, Ruan R (2014) Быстрый каталитический пиролиз осадка сточных вод с помощью микроволнового излучения для биологических -нефтяная продукция.Биоресур Технол 172: 162–168
CAS Статья Google Scholar
Ян Г, Чжан Г, Ван Х (2015) Текущее состояние производства, управления, обработки и утилизации ила в Китае. Water Res 78: 60–73
Статья Google Scholar
Yu Y, Yu J, Sun B, Yan Z (2014) Влияние типов катализаторов на микроволновый пиролиз осадка сточных вод. J Anal Appl Pyrol 106: 86–91
CAS Статья Google Scholar
определение гальваники по The Free Dictionary
При этом взгляде весь корпус вора задрожал, словно от гальванического разряда.Торопливость и, так сказать, гальванический импульс движения были действительно поразительны: почти с гальванической пружиной Древний мореплаватель поднялся с кресла и встал на ноги, гнев возраста и щедрой души в его лицо, когда он плакал: это было похоже на труп, искусственно вызванный конвульсиями с помощью гальванической батареи. » На нем постоянно работают четырнадцать водяных мельниц, шесть паровых машин и гальваническая батарея, и они не могут сделайте это достаточно быстро, хотя мужчины работают так усердно, что умирают, а вдовам выплачивают пенсию напрямую: по двадцать фунтов в год на каждого из детей и пятьдесят фунтов для близнецов.Сквозняк произвел гальванический эффект, сильная дрожь охватила конечности старика, его глаза открылись, пока не стало страшно смотреть на них, он тяжело вздохнул, похожий на крик, а затем его содрогнувшееся тело постепенно вернулось к своей прежней неподвижности. Это случилось, когда он учился в Париже, и как раз в то время, когда, помимо своей другой работы, он был занят некоторыми гальваническими экспериментами. Исходя из религиозного сердца, это приведет к божественному использованию железной дороги, страховая касса, акционерное общество; наш закон, наши первичные сборки, наша торговля, гальваническая батарея, электрический сосуд, призма и аптекарская реторта; в котором сейчас мы ищем только экономное использование.Сначала они носили вид милосердия и казались белыми стройными ангелами, которые спасут меня; но затем, внезапно, мой дух охватила смертельная тошнота, и я почувствовал дрожь каждой фибры в моем теле, как если бы я коснулся провода гальванической батареи, в то время как формы ангелов превратились в бессмысленных призраков с головами пламени И я увидел, что от них не будет никакой помощи. Сказав вежливую улыбку, он деформировал свое лицо какой-то гальванической ухмылкой, которую, когда Фезертоп повернулся спиной, он сменил хмурый взгляд, одновременно трясясь. его кулак и топанье подагрической ногой — невежливость, которая принесла с собой возмездие.Только после долгих трудностей нам удалось обнажить некоторые части височной мышцы, которые казались менее жесткими, чем другие части каркаса, но которые, как мы, конечно, и ожидали, не давали никаких признаков гальванической восприимчивости. в контакте с проводом. На одном из этих столов восемь томов были выстроены ровно в ряд, как гальваническая батарея; с другой стороны, некоторые приземистые ящики-бутылки привлекательного вида, казалось, стояли на цыпочках, чтобы обменяться взглядами с мистером Веггом над передним рядом стаканов и тазом с белым сахаром.Гальванический ряд различных материалов в проточной морской воде (2,5-4 м / с) в …
Контекст 1
… в районе, используемом для размещения отходов (обычно смесь щебня и глины). EBS называется ближним полем, это часть системы, на которую существенно влияет наличие и размещение отходов. Естественные барьеры называются дальним полем, а биосфера рассматривается отдельно. Роль естественных и искусственных барьеров может значительно различаться в разных концепциях хранилищ.Конечная цель — общая безопасность утилизации, а не эффективность отдельных барьеров. Однако концепция избыточности в способности изолировать различные барьеры часто используется в WMNP [2–5]. В данной статье особое внимание уделяется металлическим барьерам, предназначенным для обеспечения коррозионной стойкости (не для обеспечения механической прочности или защиты от излучения, хотя некоторые из них также могут обеспечивать эти свойства). На характеристики коррозионно-стойких барьеров в основном влияют условия ближнего поля.Основным (но не обязательно единственным) устойчивым к коррозии инженерным барьером является транспортный пакет, также называемый контейнером для отходов или канистрой. Контейнер для отходов является абсолютным барьером, поскольку он предназначен для полного удержания радионуклидов в отходах в течение определенного периода времени. Другие барьеры контролируют скорость, с которой радионуклиды могут мобилизоваться и выбрасываться в окружающую породу. Для большинства категорий долгоживущих отходов полного периода сдерживания в несколько сотен лет достаточно для значительного снижения активности.Однако продолжительность требуемой локализации варьируется в зависимости от WMNP от 500 до 10 6 лет [2,4 — 9]. Наиболее продвинутые проектируемые хранилища можно условно разделить на два типа в соответствии с агрессивной средой, контактирующей с контейнерами для отходов: Насыщенные хранилища: они расположены ниже уровня грунтовых вод (Швеция, Финляндия, Канада, Германия, Франция, Швейцария, Бельгия, Испания, Великобритания и Япония). За исключением французской модели репозитория, EBS может включать засыпку из уплотненного бентонита (Швеция, Финляндия, Канада, Швейцария, Испания и Япония), цементный материал (Бельгия) или измельченная соль (Германия).После его закрытия режим грунтовых вод может постепенно восстановиться, и вся система может перейти в насыщение. Напряжения горных пород могут уравновешиваться, и литостатические нагрузки могут передаваться на некоторые части EBS. Рабочее давление может быть выше атмосферного (> 10 МПа). Оставшийся кислород в захваченном воздухе может реагировать с горными породами и материалами EBS. Условия восстановления могут преобладать после начального периода потребления кислорода. За исключением вероятной модели немецкого хранилища, пик температуры ограничен 100 ° C [3]. Ненасыщенные хранилища: они расположены над уровнем грунтовых вод (например, первоначально спроектированная гора Юкка, США). EBS не включает засыпку туннелей. Рассматривается дополнительный коррозионно-стойкий барьер (каплеуловитель) для предотвращения или задержки контакта просачивающейся воды с контейнером для отходов. Рабочее давление может быть близким к атмосферному. Окислительные условия могут преобладать в течение всего срока службы хранилища, поскольку кислород может беспрепятственно достигать поверхности контейнеров для отходов.Пик температуры может превышать точку кипения воды. Разжижающие соли могут вызвать коррозию контейнеров при температурах выше 100 ° C [5]. Характеристики окружающей среды в контакте с контейнерами для отходов и их эволюция во времени важны для прогнозирования режимов коррозии выбранного материала на протяжении всего срока службы хранилища. Что касается выбора материала контейнера для данной среды, существует два концептуальных подхода [10 — 12]: Допуск на коррозию: выбор легко корродируемых металлов (например,грамм. углеродистая сталь и свинец) достаточной толщины, чтобы отсрочить отказ контейнера до тех пор, пока короткоживущие продукты деления в отходах не распадутся (~ 1000 лет). Коррозионная стойкость: выбор коррозионно-стойких материалов (например, медь, нержавеющая сталь, никелевые сплавы и титановые сплавы), которые предназначены для предотвращения доступа воды до тех пор, пока все наиболее подвижные радионуклиды не распадутся (~ 10 4 -10 6 лет). Нержавеющие стали, никелевые сплавы и титановые сплавы образуют стабильные пассивные пленки, кинетически стойкие к коррозии, в то время как медь в восстановительной среде термодинамически не подвержена коррозии.Обычно им требуется внутренняя структурная опора. Описанный выше подход зависит не только от выбранного материала, но и от окружающей среды. Углеродистая сталь, внедренная в цементную матрицу, может считаться устойчивой к коррозии, тогда как медь в окислительной среде может рассматриваться как допуск на коррозию. На рисунке 1 показан гальванический ряд различных материалов в морской воде. Хотя эта среда может сильно отличаться от служебной среды в хранилищах, сравнение потенциалов разомкнутой цепи или коррозии (E CORR) материалов по-прежнему полезно.Возможные материалы для контейнеров для отходов отмечены стрелками на рисунке 1. Выбранные материалы охватывают широкий диапазон E CORR. Пассивные сплавы, такие как титан, Ni-Cr-Mo, Ni-Fe-Cr и нержавеющие стали, имеют высокие значения E CORR, в то время как низколегированные стали и чугун имеют активные значения E CORR. Значения E CORR для меди, алюминиевой бронзы, 70-30 Cu-Ni, 90-10 Cu-Ni и свинца находятся в промежуточном диапазоне потенциалов. 70-30 и 90-10 Cu-Ni рассматриваются как альтернативные материалы по немецкой модели репозитория [6].Медь, 70-30 Cu-Ni и алюминиевая бронза рассматривались в модели репозитория США [13]. Свинец считался материалом, допускающим коррозию, в модели бывшего аргентинского хранилища [14]. Однако от него отказались из-за его плохих механических свойств, и проект репозитория был прекращен [3]. Многие факторы, влияющие на коррозионные характеристики материалов-кандидатов в соответствующей среде хранилища, можно разделить на две группы: Металлургические (внутренние) условия: они зависят от химического состава материала, микроструктуры, обработки и отделки, а также всех процессов, связанных со строительством. , хранение и транспортировка мусорного контейнера.Эти факторы включают процесс прокатного отжига (светлый или черный отжиг), наличие сварного шва с литой или дендритной микроструктурой и зоной термического влияния (HAZ), постсварочные обработки, чистовая обработка металла (шероховатость и дефекты), термическое воздействие. обработка старением, присутствие окислов, образующихся при высокой температуре или в воздухе, остаточные напряжения и т. д. Условия окружающей среды (внешние): они зависят от характеристик среды хранилища, включая систему грунтовых вод, естественные барьеры и EBS.Условия ближнего поля являются наиболее важными, и они определяются взаимодействием засыпки (если таковая имеется) с окружающей горной породой и системой грунтовых вод. Процессы потока грунтовых вод контролируют скорость поступления воды в ближнее поле и химический состав воды. Однако на химический состав воды, контактирующей с емкостями, больше влияет выбранный материал для засыпки. К факторам окружающей среды относятся химический состав раствора, контактирующего с емкостями (агрессивные вещества и ингибиторы, кислород и pH), температура, давление, микробная активность, объем электролита, контактирующего с емкостями, мусор или отложения, образующие щели, поле излучения, продукты радиолиза, приложенные напряжения и т. д.Прогнозирование срока службы контейнеров для отходов требует оценки режимов разрушения контейнера в соответствующих металлургических условиях и эволюции условий окружающей среды с течением времени. В этой статье рассматриваются ожидаемые режимы деградации металлических барьеров, рассматриваемых для хранилищ ВАО в средах, выбранных наиболее продвинутой WMNP [2]. Для читателей, интересующихся прогнозом срока службы контейнеров для мусора, в текущем выпуске JOM есть еще одна статья, посвященная этой теме.Обзор организован по рассматриваемым типам материалов: медные сплавы, углеродистая сталь, нержавеющие стали, никелевые сплавы и титановые сплавы. Режимы деградации, обычно рассматриваемые WMNP, включают общую коррозию, локализованную коррозию (точечная и щелевая коррозия), коррозионное растрескивание под напряжением (SCC), водородное растрескивание (HAC) и коррозия, вызванная микробиологическим воздействием (MIC). Коррозия во время хранения на стадии, предшествующей окончательной утилизации контейнеров, в настоящем обзоре не рассматривается.Некоторые режимы деградации могут быть исключены выбором материала / окружающей среды. Режимы деградации относятся к конкретным феноменологиям, но не обязательно к точным или известным механизмам деградации. Медь была первым материалом, предложенным в качестве коррозионно-стойкого контейнера для захоронения ВАО [16]. Настоящая спецификация сплава представляет собой бескислородную Cu (UNS C10100) с добавлением до 100 ppm фосфора для улучшения сопротивления ползучести [17]. Этот сплав обычно называют OFP Cu. Медь, как правило, предлагается в качестве контейнера для отходов в сочетании с сильно уплотненным бентонитом для засыпки в насыщенных хранилищах [6].В настоящее время OFP Cu является выбранным или эталонным контейнерным материалом WMNP в Швеции, Финляндии и Канаде, а также альтернативным материалом WMNP в Германии, Японии, Великобритании, Испании и Швейцарии. Шведская и финская модели являются одними из самых передовых мировых репозиторийных проектов. Хотя для контейнеров для отходов были предложены другие медные сплавы, в соответствующих условиях мало исследований, и они не включены в настоящий обзор [6]. Механизм общей коррозии меди в хлоридсодержащем уплотненном бентоните достаточно подробно изучен [7,18 — 20].На рис. 2 показаны схемы реакций коррозии меди в уплотненном бентоните, насыщенном кислородом, с учетом реакций с участием сульфида. В хлоридсодержащих средах, содержащих O 2, Cu растворяется обратимо через адсорбированный промежуточный продукт (CuCl ADS) с образованием растворенного …
Контекст 2
… материала обратной засыпки / буфера, размещенного непосредственно вокруг контейнеров для отходов, который заполняет и герметизирует туннели и шахты. Засыпка / буферный материал обычно представляет собой цемент, измельченную соль или сильно уплотненный бентонит, который можно смешивать с песком.Наконец, EBS завершается засыпкой хранилища массой в районе, используемом для размещения отходов (обычно смесью щебня и глины), и вокруг него. EBS называется ближним полем, это часть системы, на которую существенно влияет наличие и размещение отходов. Естественные барьеры называются дальним полем, а биосфера рассматривается отдельно. Роль естественных и искусственных барьеров может значительно различаться в разных концепциях хранилищ. Конечная цель — общая безопасность утилизации, а не эффективность отдельных барьеров.Однако концепция избыточности в способности изолировать различные барьеры часто используется в WMNP [2–5]. В данной статье особое внимание уделяется металлическим барьерам, предназначенным для обеспечения коррозионной стойкости (не для обеспечения механической прочности или защиты от излучения, хотя некоторые из них также могут обеспечивать эти свойства). На характеристики коррозионно-стойких барьеров в основном влияют условия ближнего поля. Основным (но не обязательно единственным) устойчивым к коррозии инженерным барьером является транспортный пакет, также называемый контейнером для отходов или канистрой.Контейнер для отходов является абсолютным барьером, поскольку он предназначен для полного удержания радионуклидов в отходах в течение определенного периода времени. Другие барьеры контролируют скорость, с которой радионуклиды могут мобилизоваться и выбрасываться в окружающую породу. Для большинства категорий долгоживущих отходов полного периода сдерживания в несколько сотен лет достаточно для значительного снижения активности. Однако продолжительность требуемой локализации варьируется в зависимости от WMNP от 500 до 10 6 лет [2,4 — 9].Наиболее продвинутые проектируемые хранилища можно условно разделить на два типа в соответствии с агрессивной средой, контактирующей с контейнерами для отходов: Насыщенные хранилища: они расположены ниже уровня грунтовых вод (Швеция, Финляндия, Канада, Германия, Франция, Швейцария, Бельгия, Испания, Великобритания и Япония). За исключением французской модели репозитория, EBS может включать засыпку из уплотненного бентонита (Швеция, Финляндия, Канада, Швейцария, Испания и Япония), цементный материал (Бельгия) или измельченная соль (Германия).После его закрытия режим грунтовых вод может постепенно восстановиться, и вся система может перейти в насыщение. Напряжения горных пород могут уравновешиваться, и литостатические нагрузки могут передаваться на некоторые части EBS. Рабочее давление может быть выше атмосферного (> 10 МПа). Оставшийся кислород в захваченном воздухе может реагировать с горными породами и материалами EBS. Условия восстановления могут преобладать после начального периода потребления кислорода. За исключением вероятной модели немецкого хранилища, пик температуры ограничен 100 ° C [3]. Ненасыщенные хранилища: они расположены над уровнем грунтовых вод (например, первоначально спроектированная гора Юкка, США). EBS не включает засыпку туннелей. Рассматривается дополнительный коррозионно-стойкий барьер (каплеуловитель) для предотвращения или задержки контакта просачивающейся воды с контейнером для отходов. Рабочее давление может быть близким к атмосферному. Окислительные условия могут преобладать в течение всего срока службы хранилища, поскольку кислород может беспрепятственно достигать поверхности контейнеров для отходов.Пик температуры может превышать точку кипения воды. Разжижающие соли могут вызвать коррозию контейнеров при температурах выше 100 ° C [5]. Характеристики окружающей среды в контакте с контейнерами для отходов и их эволюция во времени важны для прогнозирования режимов коррозии выбранного материала на протяжении всего срока службы хранилища. Что касается выбора материала контейнера для данной среды, существует два концептуальных подхода [10 — 12]: Допуск на коррозию: выбор легко корродируемых металлов (например,грамм. углеродистая сталь и свинец) достаточной толщины, чтобы отсрочить отказ контейнера до тех пор, пока короткоживущие продукты деления в отходах не распадутся (~ 1000 лет). Коррозионная стойкость: выбор коррозионно-стойких материалов (например, медь, нержавеющая сталь, никелевые сплавы и титановые сплавы), которые предназначены для предотвращения доступа воды до тех пор, пока все наиболее подвижные радионуклиды не распадутся (~ 10 4 -10 6 лет). Нержавеющие стали, никелевые сплавы и титановые сплавы образуют стабильные пассивные пленки, кинетически стойкие к коррозии, в то время как медь в восстановительной среде термодинамически не подвержена коррозии.Обычно им требуется внутренняя структурная опора. Описанный выше подход зависит не только от выбранного материала, но и от окружающей среды. Углеродистая сталь, внедренная в цементную матрицу, может считаться устойчивой к коррозии, тогда как медь в окислительной среде может рассматриваться как допуск на коррозию. На рисунке 1 показан гальванический ряд различных материалов в морской воде. Хотя эта среда может сильно отличаться от служебной среды в хранилищах, сравнение потенциалов разомкнутой цепи или коррозии (E CORR) материалов по-прежнему полезно.Возможные материалы для контейнеров для отходов отмечены стрелками на рисунке 1. Выбранные материалы охватывают широкий диапазон E CORR. Пассивные сплавы, такие как титан, Ni-Cr-Mo, Ni-Fe-Cr и нержавеющие стали, имеют высокие значения E CORR, в то время как низколегированные стали и чугун имеют активные значения E CORR. Значения E CORR для меди, алюминиевой бронзы, 70-30 Cu-Ni, 90-10 Cu-Ni и свинца находятся в промежуточном диапазоне потенциалов. 70-30 и 90-10 Cu-Ni рассматриваются как альтернативные материалы по немецкой модели репозитория [6].Медь, 70-30 Cu-Ni и алюминиевая бронза рассматривались в модели репозитория США [13]. Свинец считался материалом, допускающим коррозию, в модели бывшего аргентинского хранилища [14]. Однако от него отказались из-за его плохих механических свойств, и проект репозитория был прекращен [3]. Многие факторы, влияющие на коррозионные характеристики материалов-кандидатов в соответствующей среде хранилища, можно разделить на две группы: Металлургические (внутренние) условия: они зависят от химического состава материала, микроструктуры, обработки и отделки, а также всех процессов, связанных со строительством. , хранение и транспортировка мусорного контейнера.Эти факторы включают процесс прокатного отжига (светлый или черный отжиг), наличие сварного шва с литой или дендритной микроструктурой и зоной термического влияния (HAZ), постсварочные обработки, чистовая обработка металла (шероховатость и дефекты), термическое воздействие. обработка старением, присутствие окислов, образующихся при высокой температуре или в воздухе, остаточные напряжения и т. д. Условия окружающей среды (внешние): они зависят от характеристик среды хранилища, включая систему грунтовых вод, естественные барьеры и EBS.Условия ближнего поля являются наиболее важными, и они определяются взаимодействием засыпки (если таковая имеется) с окружающей горной породой и системой грунтовых вод. Процессы потока грунтовых вод контролируют скорость поступления воды в ближнее поле и химический состав воды. Однако на химический состав воды, контактирующей с емкостями, больше влияет выбранный материал для засыпки. К факторам окружающей среды относятся химический состав раствора, контактирующего с емкостями (агрессивные вещества и ингибиторы, кислород и pH), температура, давление, микробная активность, объем электролита, контактирующего с емкостями, мусор или отложения, образующие щели, поле излучения, продукты радиолиза, приложенные напряжения и т. д.Прогнозирование срока службы контейнеров для отходов требует оценки режимов разрушения контейнера в соответствующих металлургических условиях и эволюции условий окружающей среды с течением времени. В этой статье рассматриваются ожидаемые режимы деградации металлических барьеров, рассматриваемых для хранилищ ВАО в средах, выбранных наиболее продвинутой WMNP [2]. Для читателей, интересующихся прогнозом срока службы контейнеров для мусора, в текущем выпуске JOM есть еще одна статья, посвященная этой теме.Обзор организован по рассматриваемым типам материалов: медные сплавы, углеродистая сталь, нержавеющие стали, никелевые сплавы и титановые сплавы. Режимы деградации, обычно рассматриваемые WMNP, включают общую коррозию, локализованную коррозию (точечная и щелевая коррозия), коррозионное растрескивание под напряжением (SCC), водородное растрескивание (HAC) и коррозия, вызванная микробиологическим воздействием (MIC). Коррозия во время хранения на стадии, предшествующей окончательной утилизации контейнеров, в настоящем обзоре не рассматривается.