CC BY
15
ISSN 0321-2653 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2004. № 1
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 541.135.6:543(076.5)
ВЛИЯНИЕ КОНТАКТНОЙ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ НА СКОРОСТЬ ФРИКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТАЛЛОВ
© 2004 г. В.Ф. Кукоз, Ф.И. Кукоз
Предложен возможный механизм зависимости эффективности технической модификации состояния и свойств поверхностей трибологических систем, основанный на электрохимических особенностях сопряженных металлов. Прогнозируются перспективы применения предлагаемого в практических целях.
Установлен [1], не объясненный в известной нам литературе, эффект увеличения удельной (в расчете на единицу площади поверхности) скорости гидроабразивной потери веса образца из свинца в водной нейтральной среде (рН=7,3...7,5), гальванически соединенного с медью или с инструментальной сталью, и, наоборот, уменьшение ее при гальваническом контакте с цинком или с алюминием по сравнению со скоростью этого процесса при всех прочих равных условиях у уединенного образца свинца.
Нам представляется, что наблюдаемый эффект можно объяснить, если учесть величину и знак контактной разности потенциалов, возникающей в контактирующих парах металлов, связанной с работой выхода электронов из контактирующих металлов, и с их расположением в ряду Вольта-металлов [2]: (+)А1, гп, Би, еа, РЬ, БЬ, Ы, латунь, Бе, сталь, Си,
Аи, уголь, и, Те, Рг, Ра(-).
Известно, что каждый 1-й металл, контактирующий с последующим в ряду Вольта-металлов, приобретает более положительный заряд (и соответственно, потенциал), чем смежный с ним металл, и тем большей величины, чем дальше отстоят контактирующие металлы друг от друга.
Свинец в паре с медью или со сталью заряжается положительным зарядом, а в паре с цинком или с алюминием - отрицательным. Из электрохимии известно, что анодная поляризация металла, (обусловливающая сдвиг знака заряда и потенциала его в область более положительных значений), способствует его электрохимическому растворению Мм-7ем^-Мэ2+ (индексы М и Э указывают локализацию этих частиц: в металле и в электролите, соответственно), сопровождаемая сдвигом этих величин в область более положительных значений, а катодная - сопровождаемая
сдвигом этих величин в область более отрицательных значений, - наоборот, способствует электроосаждению этого металла (М/++2ем^Мм)
Можно ожидать, что описываемый эффект найдет практическое применение во всех триботехнологиях, где обрабатывается поверхность материала, используемая в трибосистемах: при полировании, шлифовании финишной антифрикционной безабразивной обработке поверхностей металлов, в процессе приработки деталей узлов трения и др., а также для целенаправленного влияния на скорость коррозионного износа, на скорость водородного изнашивания, и другие трибоэлектрохимические явления и процессы [3].
Естественно, следует принимать во внимание, что электрохимические процессы электровосстановления ионов и ионизации атомов металлов в растворах электролитов не осложнены наличием на поверхности металла каких-либо соединений этого металла, например его оксидов, основных солей и др. Отсутствуют здесь также адсорбционные явления, обусловленные, например, содержащимися в ионопроводящей среде поверхностно-активными веществами (ПАВ), т.е. здесь не наблюдается всего того, что может иметь место в реальных трибосистемах [4].
Литература
1. Семенченко С.А. Новые методы определения потенциала нулевого заряда твердых электродов и некоторые вопросы электрохимической обработки инструментальной стали и твердых сплавов: Дис. ... канд. хим. наук. Новочеркасск, 1967.
2. ЦарёвБ.М. Контактная разность потенциалов. М., 1955.
3. Кукоз Ф.И., Кукоз В.Ф. Трибоэлектрохимия: Учеб. пособие / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2003.
4. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызносность): Учебник: 4-е изд., перераб. и доп. М., 2001.
11 ноября 2003 г.
Южно-Российский государственный технический университет (НПИ)
