Кинетика фазовых превращений при селективном растворении интерметаллида Cu5Zn8
Authors: Козадеров Олег Александрович , Таранов Дмитрий Михайлович , Кривошлыков Александр Николаевич , Бородкина Софья Валерьевна 
Published: October 2020

Установлены кинетические закономерности анодного селективного растворения медно-цинкового интерметаллида Cu5Zn8 (гамма-фаза) в ацетатном буферном растворе. С применением комплекса микроскопических и рентгеновских методов анализа подтвержден селективный характер коррозионного растворения Cu5Zn8, в результате которого происходят обесцинкование и морфологическое развитие поверхности интерметаллида, сопровождающиесяформированием собственной фазы меди. В рамках теоретической модели возникновения критического состояния поверхности электрода с использованием экспериментальных концентрационных зависимостей критического потенциала и критического перенапряжения установлено, что наиболее вероятной лимитирующей стадией растворения цинка из Cu5Zn8 является нестационарный диффузионный массоперенос в твердой фазе интерметаллида.Показано, что фазовое превращение при закритическом анодном селективном растворении гамма-фазы Cu5Zn8 в ацетатной среде ускоряется с ростом электродного потенциала и контролируется поверхностной диффузией адатомов к трехмерному зародышу собственной фазы меди в условиях мгновенной нуклеации.

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Francis R. Corrosion of Copper and its Alloys -A Practical Guide for Engineers. Houston (USA): NACEInternational, 2010. 388 p.2. Troiani H. E., Baruj A. In situ optical microscopystudy of a phase transformation induced by the dezincificationof beta Cu-Zn. Materials Science and EngineeringA. 2007;454–455: 441–445. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2006.11.0923. Sun Y., Ren Y. New preparation method of porouscopper powder through vacuum dealloying. Vacuum.2015;122(A): 215–217. DOI: https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2015.09.0314. Sun Y., Ren Y., Yang K. New preparation methodof micron porous copper through physical vacuumdealloying of Cu-Zn alloys. Materials Letters. 2016;165:1–4. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2015.11.1025. Мурзин С. П. Разработка способов интенси-фикации формирования нанопористых структурметаллических материалов селективной лазернойсублимацией компонентов сплавов. Компьютернаяоптика. 2011;35(2): 175–179. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_16372944_92770669.pdf6. Мурзин С. П. Определение условий образования нанопористых структур металлическихматериалов лазерным воздействием. ВестникСамарского государственного аэрокосмическогоуниверситета им. академика С. П. Королёва (наци-онального исследовательского университета).2014;5–2(47): 67–74. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_24041234_92964303.pdf7. Landolt D. Corrosion and surface chemistry ofmetals. Lausanne (Switzerland): EPFL Press, 2007.632 p.8. Маршаков И. К. Термодинамика и коррозиясплавов. Воронеж: изд-во Воронеж. ун-та, 1983. 168 с.9. Маршаков И. К., Введенский А. В., Кондрашин В. Ю., Боков Г. А. Анодное растворение и селективная коррозия сплавов. Воронеж: изд-воВоронеж. ун-та, 1988. 208 с.10. Selvaraj S., Ponmariappan S., Natesan M.,Palaniswamy N. Dezincification of brass and its control:an overview. Corrosion Reviews. 2003;21(1): 41–7 4 . DOI: https://doi.org/10.1515/CORR-REV.2003.21.1.4111. Revie R. W. Uhlig’s Corrosion Handbook. Hoboken(USA): Wiley, 2011. 1296 p. DOI: https://doi.org/10.1002/978047087286412. Burzyńska L., Maraszewska A., Zembura Z. Thecorrosion of Cu-47.3 at% Zn brass in aerated 1.0 MHCl. Corrosion Science. 1996;38(2): 337–347. DOI:https://doi.org/10.1016/0010-938X(96)00132-113. Sohn S., Kang T. The effects of tin and nickelon the corrosion behavior of 60Cu-40Zn alloys. J. AlloysCompounds. 2002;335(1-2): 281–289. DOI: https://doi.org/10.1016/S0925-8388(01)01839-414. Assouli B., Srhiri A., Idrissi H. Characterizationand control of selective corrosion of a, b¢-brass byacoustic emission. NDT & E International. 2003;36(2):117–126. DOI: https://doi.org/10.1016/S0963-8695(02)00102-015. Newman R. C. Dealloying. In book: Shreir’sCorrosion. Oxford: Elsevier, 2010. P. 801–809. DOI:https://doi.org/10.1016/b978-044452787-5.00031-716. Erlebacher J. Dealloying of binary alloys evolutionof nanoporosity. In book: Dekker encyclopedia of nanoscienceand nanotechnology (chapter 320). N.-Y. (USA):CRC Press, 2004. P. 893–902. DOI: https://doi.org/10.1201/9781439834398.ch32017. Qiu H.-J., Peng L., Li X., Xu H. T., Wang Y. Usingcorrosion to fabricate various nanoporous metal structures.Corrosion Science. 2015;92: 16–31. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2014.12.01718. Маршаков И. К. Электрохимическое поведение и характер разрушения твердых растворови интерметаллических соединений. Коррозия изащита от коррозии (Итоги науки и техники. Т. 1).М.: ВИНИТИ, 1971. с. 138–155.19. Маршаков И. К., Богданов В. П. Механизмизбирательной коррозии медноцинковых сплавов.Журн. физ. хим. 1963;37(12): 2767–2769.20. Маршаков И. К., Вязовикина Н. В. Избирательное растворение b-латуней с фазовым превращением в поверхностном слое. Защита металлов. 1978;14(4): 410–415.21. Зарцын И. Д., Введенский А. В., Маршаков И. К. О неравновесности поверхностного слояпри анодном растворении гомогенных сплавов.Электрохимия. 1994;30(4): 544–565. Режим доступа:https://elibrary.ru/item.asp?id=2382813922. Зарцын И. Д., Введенский А. В., Маршаков И. К. О превращениях благородной компонен-ты при селективном растворении гомогенногосплава в активном состоянии. Защита металлов.1991;27(1): 3–12. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=2395144323. Зарцын И. Д., Введенский А. В., Маршаков И. К. Термодинамика неравновесных фазовыхпревращений при селективном растворении гомогенных бинарных сплавов. Защита металлов.1991;27(6): 883–891. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=1271261524. Pickering H. W., Byrne P. J. On preferentialanodic dissolution of alloys in the low-current regionand the nature of the critical potential. J. Electrochem.Soc. 1971;118(2): 209–215. DOI: https://doi.org/10.1149/1.240796925. Pickering H. W., Byrne P. J. Partial currentsduring anodic dissolution of Cu–Zn alloys at constantpotential. J. Electrochem. Soc. 1969;116(11): 1492–1496. DOI: https://doi.org/10.1149/1.241158226. Pickering H. W. Characteristic features of alloypolarization curves. Corrosion Sci. 1983;23(10): 1107–1120. DOI: https://doi.org/10.1016/0010-938X(83)90092-627. Козадеров О. А., Введенский А. В. Массоперенос и фазообразование при анодном селективном растворении гомогенных сплавов. Воронеж:Научная книга, 2014. 287 с.28. Wyckoff R. W. G. Crystal Structures. Vol. 1. N.-Y.(USA): Interscience Publishers, 1963. p. 7–83.29. Галюс З. Теоретические основы электрохимического анализа. М.: Мир, 1974. 256 с.