Исследование коррозионных свойств объемных аморфных металлических сплавов на основе циркония

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В работе исследована коррозионная стойкость аморфных сплавов на основе циркония в жидкости, имитирующей биологическую, а также в водных растворах соляной кислоты (с содержанием НСl 0.1; 0.2; 0.4 моль/л). При изучении действия моделируемой биологической жидкости, образцы подвергали воздействию среды двумя способами. В первом – образец полностью погружали в коррозионную жидкость. Во втором – образец подвергали локальному воздействию капли биологической жидкости, нанесенной на поверхность. Установлено, что длительное воздействие среды, приводит к растворению поверхностного слоя образца, локальное воздействие капель практически не влияет на поверхность. Предварительная имплантация ионов аргона и азота, приводит к снижению действия моделируемой биологической жидкости на образцы. Получены поляризационные кривые для всех исследованных сплавов. На кривых, полученных при измерениях на сплавах в моделируемой биологической жидкости, катодная и анодная ветви имеют стандартный вид. Установлено, что поляризационные кривые для сплавов на основе циркония в водной среде с содержанием НСl 0.1; 0.2; 0.4) зависят от элементного состава сплавов. В образце без меди потенциал коррозии при различных концентрациях НСl меняется незначительно. У образца с содержанием меди 15% потенциал коррозии с ростом концентрации соляной кислоты смещается в катодную область. Поляризационные кривые образца с большим содержанием меди (45%) качественно отличны от кривых остальных образцов. Отмечено, что, как и в образце с 15% меди, с ростом концентрации соляной кислоты потенциал коррозии смещается в отрицательную область. Установлено, что коррозионная стойкость аморфных сплавов на основе циркония в изученных растворах увеличивается в сравнении с кристаллическим, что обусловлено аморфным строением материала электрода, из-за которого осложняется переход металла в ионное состояние.

Об авторах

А. В. Яковлев

Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина

Email: fedorov-tsu.tmb@inbox.ru
Россия, 392000, Тамбов

Д. В. Балыбин

Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина

Email: fedorov-tsu.tmb@inbox.ru
Россия, 392000, Тамбов

В. А. Федоров

Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина

Автор, ответственный за переписку.
Email: fedorov-tsu.tmb@inbox.ru
Россия, 392000, Тамбов

Т. Н. Плужникова

Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина

Email: fedorov-tsu.tmb@inbox.ru
Россия, 392000, Тамбов

Д. Ю. Федотов

Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина

Email: fedorov-tsu.tmb@inbox.ru
Россия, 392000, Тамбов

А. А. Шлыкова

Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина

Email: fedorov-tsu.tmb@inbox.ru
Россия, 392000, Тамбов

Список литературы

  1. Suryanarayana C., Inoue A. Bulk Metallic Glasses. Boca Raton. CRC Pres. 2017. 542 p. https://www.doi.org/10.1201/9781315153483
  2. Li H.F., Zheng Y.F. // Acta Biomaterialia. 2016. V. 36. P. 1. https://www.doi.org/10.1016/j.actbio.2016.03.047
  3. Hua N., Huang L., Chen W., He W., Zhang T. // Mater. Sci. Eng. 2014. V. 44. P. 400. https://www.doi.org/10.1016/j.msec.2014.08.049
  4. Geissler D., Uhlemann M., and Gebert A. // Corrosion Sci. 2019. V. 159. P. 108057. https://www.doi.org/10.1016/j.corsci.2019.06.012
  5. Gostin P.F., Eigel D., Grell D., Uhlemann M., Kerscher Eb., Eckert J., Gebert An. // Metals. 2015. V. 5. P. 1262. https://www.doi.org/10.3390/met5031262
  6. Grell D., Wilkin Y., Gostin P., Gebert A., Kerscher E. // Frontiers in Materials. 2017. V. 3. P. 1. https://www.doi.org/10.3389/fmats.2016.00060
  7. Wataha J., Lockwood P., Schedle A. // J. Biomed. Mater. Res. 2000. V. 52. P. 360. https://www.doi.org/10.1002/1097-4636(200011)52:2<360: :aid-jbm16>3.0.co;2-b
  8. Sunderman F. // Fed. Proc. 1978. V. 37. P. 40.
  9. Liu L., Qiu C., Chen Q., Zhang S. // J. Alloy. Comp. 2006. V. 425. P. 268. https://www.doi.org/10.1016/J.JALLCOM.2006.01.048
  10. Hiromoto S., Tsai A., Sumita M., Hanawa T. // Corros. Sci. 2000. V. 42. P. 2193. https://www.doi.org/10.1016/S0010-938X(00)00056-1
  11. Li Y., Zhang W., Dong C., Qiang J., Fukuhara M., Makino A., Inoue A. // Mater. Sci. Eng. A. 2011. V. 528. P. 8551. https://www.doi.org/10.1016/j.msea.2011.07.077
  12. Zberg B., Uggowitzer P., Lofer J. // Nat. Mater. 2009. V. 8. P. 887. https://www.doi.org/10.1038/nmat2542
  13. Raju V., Kühn U., Wol U., Schneider F., Eckert J., Reiche R., Gebert A. // Mater. Lett. 2002. V. 57. P. 173.
  14. Qin C., Asami K., Zhang T., Zhang W., Inoue A. // Mater. Trans. 2003. V. 44. P. 749.
  15. Pang S., Zhang T., Asami K., Inoue A. // J. Mater. Res. 2003. V. 18. P. 1652. https://www.doi.org/10.1557/JMR.2003.0227
  16. Inoue T., Zhang J., Saida M., Matsushita M., Sakurai T. // Mater. Trans. JIM. 1999. V. 40. P. 1181. https://www.doi.org/10.2320/matertrans1989.40.1181
  17. Liu L., Chan K., Pang G. // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 85. P. 2788. https://www.doi.org/10.1063/1.1801677
  18. Liu Y., Wang Y.-M., Pang H.-F., Zhao Q., Liu L. // Acta Biomaterialia. 2013. V. 9. P. 7043. https://www.doi.org/10.1016/j.actbio.2013.02.019
  19. Huang H.-H., Huang H.-M., Lin M.-C., Zhang W., Sun Y.-S., Kai W. // J. Alloy. Comp. 2014. V. 615. P. S660. https://www.doi.org/10.1016/J.JALLCOM.2014.01.098
  20. Huang H.H., Sun Y.S., Wu C.P., Liu C.F., Liaw P.K., Kai W. // J. Int. 2012. V. 30. P. 139. https://www.doi.org/10.1016/j.intermet.2012.03.015
  21. Liu L., Liu Z., Chan K., Luo H., Cai Q., Zhang S. // Scr. Mater. 2008. V. 58. P. 231. https://www.doi.org/10.1016/J.SCRIPTAMAT.2007. 09.040
  22. Jiang Q., Qin C., Amiya K., Nagata S., Inoue A., Zheng R., Cheng G., Nie X., Jiang J. // Intermetallics. 2008. V. 16. P. 225. https://www.doi.org/10.1016/j.intermet.2007.09.009
  23. Schroeder V., Ritchie R. // Acta Mater. 2006. V. 54. P. 1785. https://www.doi.org/10.1016/j.actamat.2005.12.006
  24. Kawashima A., Kurishita H., Kimura H., Inoue A. // Mater. Trans. 2007. V. 48. P. 1969. https://www.doi.org/10.2320/matertrans.mrp2007085
  25. Kawashima A., Yokoyama Y., Inoue A. // Corros. Sci. 2010. V. 52. P. 2950. https://www.doi.org/10.1016/j.corsci.2010.05.007
  26. Yokoyama Y., Fujita K., Yavari A., Inoue A. // Philos. Mag. Lett. 2009. V. 89. P. 322. https://www.doi.org/10.1080/09500830902873575
  27. Иванов М.Б., Ерубаев Е.А., Кузьменко И.Н., Колобов Ю.Р. // Научные ведомости. Серия: Математика. Физика. 2013. № 26(169). Вып. 33. С. 152.
  28. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. Л.: Химия, 1989. 456 с.
  29. Флорианович Г.М., Ларченко Е.А. // Электрохимия. 1995. Т. 31. № 11. С. 1227.

Дополнительные файлы


© А.В. Яковлев, Д.В. Балыбин, В.А. Федоров, Т.Н. Плужникова, Д.Ю. Федотов, А.А. Шлыкова, 2023