Введение к работе
Актцальность проблемы. В последнее время все большее внимание уделяется исследованию свойств отдельных граней монок— ристаллических электродов. С помощью электрохимии монокристаллов удается установить влияние структурных особенностей металла на кинетику электрохимических реакций, сопутствующих явлениям катализа и электрокаталиэа, коррозии материалов, получения гальванических покрытий и т.д. Наибольший интерес у исследователей вызывает изучение поведения несингулярных, высокоиндексных монокристаллических граней, поскольку именно такие грани присутствуют в качестве структурных элементов в реальных поликристаллах. Имеется много работ, посвященных проблемам влияния кристаллографической ориентации граней монокристаллов на их электрохимические характеристики. Однако, практические электрохимики не всегда точно определяют кристаллографические индексы граней, часто аттестуя высокоиндексные грани как сингулярные, низкоиндексные, Это приводит к искажению результатов эксперимента и к противоречию между отдельными исследователями.
Анализ нетастабильных состояний приповерхностного слоя хорошо аттестованных граней металлических кристаллов в условиях контакта с конденсированной средой,проеодиный с помощью новых, еысокораэрешающих Физических методов, позволяет выдвинуть более совершенные подходы к изучению коррозионно—электрохимических процессов - фазовых переходов I рода, что создает качественно новое состояние в этой области знаний.
Цель'работы» сыявление основных закономерностей адсорбции водорода на высокоиндексных гранях монокристаллов циркония; выяснение зависимости адсорбции водорода от строения граней; изучение структурных и механических эффектов влияния водорода на поверхностный слой кристалла; определение граней с максимальным химическим сопротивлением коррозии.
Научная новизна работы; впервые изучено коррозионное поведение высокоиндексных граней монокристаллов циркония в сернокислых электролитах. Определено влияние рН, температуры раствора и галогенид-ионов на структурные, механические и электрохимические характеристики этих граней. Выяснена зависимость адсорбционных и абсорбционных параметров влияния водорода от степени разупорядочения граней. Выявлен анизотропный характер искажений решетки монокристаллов циркония при наводо-роживании в растворах с различным рН и в присутствии галогенид-ионов. Обнаружено явление упрочнения-разупрочнения решетки циркония под действием электрохимических факторов.
Практическая значимость работы: установлено, что наименьшей скоростью коррозии и наибольшей механической прочностью в сернокислых электролитах обладают плотноупакованные высокоиндексные грани монокристаллов циркония, имеющие минимальное число поверхностных дефектов. На практике, для получения кор-роаионмостойких деталейг узлов конструкций (особенно в ядерной энергетике) подобные грани можно выводить на поверхность путей текстцрируиюей прокатки циркониевых листов.
На зашиту втюсятсяі
теоретический анализ электрохимии монокристаллов переходных металлов с хорошо аттестованными гранями;
результаты экспериментальных исследований влияния рН,
температуры раствора, галогенид-ионов на электрохимические, ней настороженных монокристаллов циркония;
- установленные закономерности влияния кристаллографической ориентации монокристаллических граней циркония на их корровионно—электрохимическое поведение в условиях наводорожи-вания.
Апробация работы и публикации; Материалы диссертации докладывались на ежегодных отчетных конференциях Пермского университета (1990-1993. гг.>, на XII Пермской конференции "Коррозия и защита металлов" (Пермь, 1990 г.). По теме диссертации опубликовано S работ.
Структура и обуем диссертации! диссертация состоит ив предисловия, четырех глав, выводов, двух приложений и списка литературы (150 наименований). Общий объем диссертации составляет 140 страниц, еклмчая указанную библиографии, 69 рисунков и 20 таблиц.