Реферат: Физико-химическая модель процессов в анодном микроразряде - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Физико-химическая модель процессов в анодном микроразряде

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 15 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Физико-химическая мо дель процессов в анодном микроразряде В. Ф. Борбат, О.А. Голованова, А.М. Сизиков, Омский государственный университе т, кафедра неорганической химии Oксидные слои, образующиеся на анодах из алюминия, титана, тантала и некот орых других металлов при прохождении электрического тока между электр одами, погруженными в электролит, обладают в ряде случаев высокими защит ными и диэлектрическими свойствами. В настоящее время лабораториями ра зличных стран проводится значительный объем исследований, направленны х на установление возможностей улучшения защитных и электрических сво йств анодных покрытий, поиск оптимальных составов электролитов, повыше ние технологичности процесса и так далее. Накопленный в последнее время практический опыт использования плазменно-электролитической анодной обработки для создания защитных покрытий значительно опередил имеющие ся в указанной области теоретические представления. Исходя из литературных и наших экспериментальных данных можно принять физическую модель анодного микроразряда, основная идея которой состои т в том, что анодный микроразряд есть сочетание искрового пробоя барьерн ой части оксидной пленки и газового разряда в возникшем после пробоя газ о-плазменном пузырьке. Рассмотрим соответствие предлагаемой модели эк спериментальным результатам с учётом последовательности процессов. Оксидирование. При оксидировании (при постоянном напряжении на электро дах ) образуются слои толщиной до сотен микрон. Наряду с образованием нов ых слоев оксида, идет и процесс их растворения. В ряде работ показано, что в доискровой период роста оксидной пленки происходит включение в объем оксида анионов электролита, например, сульфат-ионов [1]. В пористых пленках анионы появляются в анодном оксиде за счет механического "встраивания" компонентов раствора. Содержание включенных в оксид анионов определяе тся их способностью адсорбироваться на поверхности осадка или даже обр азовывать соединения нестехиометрического состава. При изучении фазового и элементного состава покрытий, получаемых плазм енно-электролитической обработкой, было установлено, что при данном спо собе получения покрытий происходит внедрение сульфат-ионов в пленку. Пр ичем вид регистрограмм дает основание предположить, что "заработка" комп онентов электролита происходит в местах возникновения анодных микрора зрядов в момент их "залечивания", поэтому распределение компонентов элек тролита по пленке является не равномерным и отличается от распределени я в пленках, полученных обычным анодированием. Пробой - сложный вероятностный процесс, который может происходить в данн ой точке диэлектрика в достаточно широком диапазоне напряжений и време ни. Важнейшими процессами для начала пробоя являются изменение объемно го заряда около катода (раствора электролита) и увеличение объемной инже кции электронов в зону проводимости диэлектрической пленки. Эти процес сы способствуют развитию пробоя. Начало пробоя связано с развитием элек тронных лавин. Вполне вероятно, что источником первичных ионов могут быт ь примесные уровни в оксиде. Такой механизм предполагает особую роль ком понентов электролита, внедренных в оксид, в первую очередь анионов. Имен но поэтому возможность получения анодно-искровых покрытий во многом оп ределяется составом раствора. Электроны, попавшие в зону проводимости и ускоренные под действием поля, приобретают энергию, достаточную для тог о, чтобы вызвать ударную ионизацию атомов в оксиде. Последняя приводит к возникновению лавин, которые, достигая поверхности металла, образуют ка налы пробоя. Существование линейной зависимости пробивного напряжения от толщины указывает на однородность поля при пробое и на электрический характер пробоя. Разрушение оксидной пленки - при воздействии анодных микроразрядов на р астворы серной кислоты действию ускоренных в электрическом поле элект ронов будут подвергаться молекулы воды и серной кислоты. Данные об иониз ации этих растворов имеются в литературе [2,3,4]. Исходя из них, наиболее веро ятными ионами в плазме микроразрядов, скорее всего, будут ионы с наимень шими потенциалами появления, т.е. для молекул воды следует ожидать H2O+, для с ерной кислоты H2SO4+ и менее вероятно HSO4+. Итак, процессы ионизации и диссоциативного прилипания электронов дают следующие ионы при воздействии микроразрядов на растворы серной кисло ты (реакции 1-5). е + Н2О Н2О+ + 2е (1), е + Н2SO4 H2SO4+ + 2e (2), или HSO4 + H+ + 2e (3), e + H2O OH + H- (4), e + H2SO4 H + HSO4- (5). Образующиеся по этим реакциям положительные и отрицательные ионы имею т два различных пути своих превращений : 1) нейтрализация зарядов; 2) ион-мол екулярные реакции. Образующиеся в результате диссоциации возбужденных частиц и по ион-молекулярным реакциям радикалы вступают в реакции отрыв а атома Н от молекул, находящихся в газовом пузырьке, и в реакции рекомбин ации. После образования радикалов идут реакции отрыва атома Н: H(OH, HSO4) + H2SO4 H2(H2O, H2SO4) + HSO4 (6), H(HSO3) + H2O H2(H2SO3) + OH (7) и реакции рекомбинац ии радикалов: HSO4 + OH H2SO4 (8), HSO4 + HSO4 H2S2O8 (9), OH + OH H2O2 (10), H + HSO4 H2SO4 (11). Образование диоксида серы возможно в результате взаимодействия возбуж денных плазмой микроразрядов молекул серной кислоты с соседними молек улами: H2SO4* + H2SO4 H2SO3 + H2SO5 (12), или также возможен механизм: H2SO4* H2SO3 + O (13). Образующиеся H2SO3 и H2SO5 из-за высокой температуры в зоне микроразрядов термически диссоциируют по уравнениям: H2SO3 H2O + SO2 (14), 2H2SO5 2H2SO4 + 0,5 O2 (15). Часть радикалов выходят за пределы газо вого пузырька микроразряда в окружающую его жидкость, где вступают в реа кции рекомбинации друг с другом и реагируют с компонентами электролита. Выход продуктов в результате процессов, протекающих в припузырьковом с лое электролита, будет зависеть от концентрации серной кислоты (т.е. от до ли ионов, присутствующих в растворах серной кислоты разной концентраци и). Согласно предлагаемому механизму химических превращений серной кисло ты при увеличении ее концентрации в растворе, иначе - при возрастании ее к онцентрации в газовом пузырке микроразряда произойдет увеличение коли чества впрямую ионизованных и возбуженных электронным ударом молекул серной кислоты. Так как из-за малой ионизации при обычных для газового ра зряда энергиях электрона химические превращения веществ осуществляют ся в основном через возбужденные состояния, то в случае воздействия микр оразрядов при возрастании концентрации серной кислоты следует ожидать увеличения выхода продуктов, для которых предшественником являются во збужденные частицы. При увеличении концентрации серной кислоты (более 14М) доля молекул серно й кислоты в газоплазменном пузырьке возрастает, соответственно происх одит разложение растворенного вещества за счет прямого действия плазм ы микроразрядов. Для растворов серной кислоты менее 14 М превращение раст воренного вещества в основном происходит за счет действия плазмы на рас творитель - косвенное действие. Благодаря этому возрастает вероятность протекания реакций 9,10,11,13, приводящих к образованию стабильных молекулярн ых продуктов: диоксида серы и перекисных соединений. "Залечивание" поры - дальнейшее расширение плазменного образования дост аточно быстро приводит к значительному снижению температуры последнег о и, как следствие, к уменьшению концентрации носителей разряда, обрыву т ока и стремительному охлаждению канала. Исчезновение газо-плазменного пузырька будет происходить после погашения газового разряда в нем. Пога шение газового разряда, как известно, произойдет при снижении плотности тока в нем ниже минимально допустимой для самоподдержания разряда. В слу чае микроразрядов причинами уменьшения плотности тока газового разряд а могут являться: 1) обеднение со временем припузырькового слоя электрол ита переносчиками тока, из-за чего электролит становится неспособным об еспечивать минимально допустимую для самоподдержания разряда плотнос ть тока, и газовый разряд гаснет; 2) увеличение размеров пузырька микрораз ряда из-за испарения в него окружающей его жидкости; 3) заплавление или "за лечивание" (путем анодирования в газовой плазме) канала пробоя в барьерн ой части оксидной пленки. Образовавшийся при первом пробое кратер обычн о достигает поверхности металла. В этом месте плотность тока становится максимальной благодаря относительно малому сопротивлению электролит а в кратере, что обеспечивает быстрое появление оксидной пленки (продукт а плазмо-химической реакции МеxОy). Происходит "залечивание" места пробоя, нарастает толщина оксидной пленки, причем преимущественно в глубь мате риала подложки. Таким образом, в работе на основании результатов эксперимента и литерат урных данных предложен механизм воздействия анодного микроразряда на растворы серной кислоты, включающий следующие стадии: -образование возбужденных и ионизированных молекул в пузырьке микрора зряда из-за протекания в нем газового разряда; -протекание реакций с образованием радикалов и молекулярных продуктов, реакции которых друг с другом и исходными веществами дают основную масс у конечных продуктов; -диффузионный вынос образующихся радикалов и других частиц за пределы г азового пузырька, реакции которых приводят к конечным молекулярным про дуктам в припузырьковом слое электролита. Список литературы Б аковец В.В., Поляков О.В., Долговесова И.П. Плазменно-электролитическая ано дная обработка металлов // Новосибирск: Наука, 1991. С .63-68. Nagatant T.,Yashinara S.T. Studies on the fragment ion distribution and their reaction by the of a charge spectrometer // J. Bull. chem. Soc. Jap., 1973. V.46. N 5. P.1450-1454. Mann M., Hastrulid A., Tate J. Ionization and dissociation of water vapor and ammonia by electron impact // J. Phys. Rev. 1980. V.58. P.340-347. И ванов Ю.А., Полак Л.С. Энергетическое рапределение электронов в низкотемп ературной плазме // Химия плазмы М.: Атомиздат, 1975. Вып. 2. C.161-198. Для подготовки данной работы были испол ьзованы материалы с сайта http://www.omsu.omskreg.ru/
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Альтернативная вселенная: ель похищает человека, отрезает ноги и держит его на диализе, чтобы он медленно умирал на глазах у её детей.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Физико-химическая модель процессов в анодном микроразряде", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru