W pracy przedstawiono badania mechanizmu anodowego roztwarzania oraz analizę składu chemicznego i struktury powierzchniowych produktów korozji dla tytanu w metanolowych roztworach LiClO4. Badania elektrochemiczne (LSV, EIS) dowodzą, że poniżej potencjału 0,6 V tytan pasywuje się w tych roztworach. Pasywacja jest wynikiem reakcji powierzchniowej metalu z metanolem. Pomiary XPS oraz FTIR in situ potwierdziły obecność warstwy metoksylowej na powierzchni tytanu. Warstwa ta blokuje anodowe roztwarzanie w obszarze małych nadpotencjałów anodowych i utrudnia wzrost warstewki tlenkowej przy dużych potencjałach. Powyżej potencjału repasywacji Er warstewka pasywna jest niestabilna i tytan ulega trawieniu. Trawienie ma charakter lokalny, a proces anodowy jest kontrolowany dyfuzyjnie.
EN
Paper presents investigations of mechanism of anodic dissolution as well as analysis of chemical composition and structure of surface corrosion products for titanium in methanol- LiClO4 solutions. Electrochemical measurements (CV, EIS) have proved that below potential of 0.6 V titanium undergoes passivation in these solutions. Passivation is a result of surface reaction of metal with molecules of alcohol. XPS and FTIR in situ measurements have proved presence of methoxy layer on titanium surface. This layer blocks anodic dissolution at the low overpotentials range and impedes oxide layer growth at high overpotentials. Over the repassivation potential Er the layer is unstable and titanium undergoes etching. Etching occurs locally and the process is diffusion controlled.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodykę oraz wyniki badań nad identyfikacją produktów procesów elektrochemicznych zachodzących na powierzchni tytanu w bezwodnych metanolowych roztworach chloranu (VII) litu. W badaniach zastosowano spektroskopię w podczerwieni z techniką osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia. Wyniki potwierdzają nasze wcześniejsze założenia, że metanol wchodzi z reakcję z metalem tworząc na jego powierzchni warstwę metoksylanów tytanu.
EN
The paper presents method and results of identification of products of electrochemical processes on titanium surface in anhydrous methanolic solutions of lithium perchlorate. The Fourier transform infrared spectroscopy with attenuated total reflectance technique has been applied. The results confirm our earlier assumption that methanol reacts with metal and forms surface layer of methoxy-titanium.
W pracy przedstawiono badania anodowego roztwarzania tytanu w bezwodnych metanolowych roztworach 0,1 M LiClO4 i 1 M LiClO4. Badania prowadzono za pomocą techniki cyklicznej woltamperometrii oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Produkty powierzchniowe potencjostatycznego trawienia analizowano za pomocą mikroskopii świetlnej, skanningowej mikroskopii elektronowej SEM oraz za pomocą rentgenowskiej spektroskopii fotoelektronow XPS. Wyniki badań wykazały, że wzrost warstwy tlenkowej na powierzchni tytanu w bezwodnym metanolu nie jest możliwy. Na powierzchni metalu tworzy się warstwa złożona z grup metoksylowych blokująca anodowe roztwarzanie w obszarze małych nadpotencjałów anodowych i utrudniająca wzrost warstwy tlenkowej przy dużych potencjałach. Powyżej potencjału repasywacji Er warstwa pasywna jest niestabilna i tytan ulega trawieniu. Trawienie ma charakter lokalny, a proces anodowy kontrolowany jest dyfuzyjnie.
EN
This paper presents results of research concerning anodic dissolution of titanium in anhydrous methanol-lithium perchloride solutions. The linear sweep voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy techniques were used for investigations. The products of potentiostatic etching were analyzed with scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results showed that formation of oxide layer on titanium surface is not possible in anhydrous methanol. The surface of titanium in methanolic solutions was covered with layer consisting of methoxy groups bounded with metal. This layer was blocking anodic etching of titanium at low overpotentials and impeded the layer growth at high potential. The passive film was unstable in potential range over the value of repassivation potential Er and titanium underwent active dissolution. The etching occured locally and anodic process was diffusion controlled.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.