4. Пасивність металів. Теорії пасивності. Способи пасивації

 

Пасивність – перехід металу в пасивний стан, обумовлене утворенням захисних поверхневих сполук при взаємодії металу з компонентами середовища в процесі анодного розчинення. Шар, що утворюється на поверхні металу, називають пасивуючий шар. Пасиватори – речовини, що викликають у певних умовах настання пасивного стану металів. Речовини або процеси, які порушують пасивний стан металів або ускладнюють настання пасивності, – депасиватори, або активатори. Активаторами є відновники (наприклад, Н2, Na2S2O3, Na2SO3 та ін.).

 

 

Основний метод дослідження пасивності – потенціостатична зйомка анодних поляризаційних кривих. При цьому методі за допомогою потенціостату на досліджуваний метал подаються строго певні значення потенціалу та реєструється швидкість анодного процесу (анодна густина струму).

Ця крива має чотири характерних ділянки (рис. 8): 1 – область активного розчинення металу; 2 – область формування пасивного стану (потенціал пасивації); 3 – область пасивності (потенціал повної пасивації п.п. ). Флад-потенціал ((ф ) – це потенціал, при якому настає активація металу. Якщо в корозійному середовищі наявні іони – активатори, то настає передчасне порушення пасивного стану (потенціал «пробою» (пр); 4 – область перепасиваціі:

Перепасивація – процес збільшення швидкості розчинення металу знову після області пасивації.

Найбільшого поширення набули дві теорії, що описують процеси пасивності металів – плівкова  і адсорбційна.

Плівкова теорія пасивності – пасивність настає в результаті утворення на поверхні металу дуже тонкого, часто невидимого захисного шару в більшості випадків оксиду металу.

Адсорбційна теорія пасивності – пасивність настає в результаті адсорбції на поверхні металу кисню або інших окиснювачів.

Найбільш поширеними способами переходу металу в пасивний стан можна назвати такі:

- легуванням металу іншим легко пасивувальним металом;

- легуванням металу іншим металом, що підвищує швидкість катодного процесу

- введенням у корозійне середовище додаткового окиснювача або підвищення його концентрації;

- застосуванням електрохімічного захисту;

- застосуванням інгібіторів корозії;

- застосуванням катодних покриттів.

Катодні покриття захищають метал механічно, екрануючи його від корозійного середовища. За наявності в катодних покриттях дефектів основний метал, більш анодний, може інтенсивно кородувати в місцях тріщин. Однак якщо метал, що захищається катодним покриттям, схильний переходити в пасивний стан у даному середовищі, то інтенсивне анодне розчинення металу в зонах тріщин може підвищити анодний струм до iп і метал буде запасивований.