Коллоидно-электрохимические аспекты защиты от коррозии конструкционных сталей оборудования ядерных энергетических установок

• Автор: Лебедев, Леонид Леонидович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава1. Литературный обзор
1.1 Атомная энергетика России
1.2 Основной технологический контур АЭС как источник
у-излучения
1.3 Конструкционные стали основного оборудования АЭС
1.4 Основные закономерности протекания коррозии стали
в водных средах
1.5 Защита стали от коррозии азотной и азотистой кислотами
и нитритом натрия
1.6 Устойчивость коллоидных систем
1.7 Золь-гель метод получения коллоидных частиц
гель методом
1.8 Коллоидные водные растворы алюминия и железа
1.9 Коллоидная структура полимеров железа (III) в водных
растворах
Выводы по главе
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.2 Химические реактивы
2.3 Получение золей оксида алюминия гидролизом водного
раствора нитрата натрия
2.4 Методы исследования коллоидных систем
2.5 Методики изучения процессов коррозии стали
Выводы по главе
Глава 3.Физико-химические закономерности формирования частиц
Золей оксида алюминия

3.1 Дисперсность гидрозолей оксида алюминия
3.2 Электрокинетические свойства золей оксида алюминия
3.3 Устойчивость золей оксида алюминия в водных растворах
Выводы по главе
Глава 4. Особенности пассивации стали в водных растворах золей
оксида алюминия
4.1 Оксидирование стали
4.2 Выбор оптимальных параметров алюмосодержащих
коллоидных растворов для обработки перлитных сталей
4.3 Скорость коррозии стали Ст20 при повышенных
темп ературах
Выводы по главе
Глава 5. Пассивация нержавеющих сталей золями оксида алюминия
после проведения дезактивации
5.1 Пассивация нержавеющих сталей
5.2 Изучение антикоррозионных свойств стали 08Х18Н10Т методом стационарного равновесного электрохимического
потенциала
5.3 Сорбция радионуклидов кобальта-60 и цезия-137 на
поверхности стали
5.4 Оценка влияния обработки нержавеющей стали растворами
золей оксида алюминия на коррозионное растрескивание
Выводы по главе
Главаб. Механизм образования оксидных покрытий на стали из водных нитратных растворов в присутствии золей оксида алюминия
6.1 Методика исследований
6.2 Формы существования железа и алюминия в оксидных
пленках
6.3 О механизмах пассивации оксидированной золями оксида
алюминия в нитратном водном растворе
6.4 Влияние коллоидов железа на защитные свойства оксидных

покрытий на перлитных сталях в нитратных растворах
6.5 Механизм образования А1203 (В) - покрытия на сталях в
нитратных растворах
Выводы по главе
Обсуждение результатов работы
Общие выводы
Список литературы
Приложение 1. Разработка технологии пассивации и
консервации конденсатно-питательного тракта АЭС с РБМК
Приложение 2. Акты промышленного апробирования
Приложение 3. Акт внедрения научно-исследовательских работ
Приложение 4. Акт опытно-промышленного испытания способа
пассивации изделий из углеродистой стали

или его неорганических солей. При этом структура продукта гидролиза и устойчивость получаемой дисперсной системы зависят от многих параметров процесса [66,70-77].
При использовании в качестве компонентов алкоксидов алюминия, продуктом гидролиза является псевдобемит - высокодисперсная слабоупорядоченная форма у-А100Н (бемит):
А1((Ж)з+2Н20 -»А100Н+2Я0Н, (1.19)
где II - углеводородный радикал.
Г идролиз соли по иону А13+ протекает через образование полиядерныхгидроксокомплексов:
ЧА13++рН20 «-> А1ч(ОН)р(3ч'р)++рН+ (1,20) вплоть до предельного состава А113(ОН)32+7[66,67]. Эти комплексы, посредством водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса, образуют трехмерные структуры кластерного типа, выступающие в качестве зародышей дисперсной фазы. ЯМР спектры на ядрах А1 показали присутствие в составе зародышей комплексовА113(ОН)32+7, А12(ОН)2+4 и А1(Н20)+3[68,69].
Золи псевдобемита образуются при повышенной температуре (>80°С) и являются агрегативно устойчивыми. При более низких температурах образуется преимущественно тригидроксид алюминия в форме гиббсита или байерита, не образующий устойчивых золей [66,67].
Основной метод получения золей псевдобемита - гидролиз алкоксидов алюминия с последующей пептизацией осадка кислотой (обычно НЛОз). При этом устойчивость золя зависит от количества кислоты. Оптимальным является соотношение "кислота/бемит" Я = 0.07-0.1 [66].
Стабилизирующее действие кислоты связано с частичным растворением частиц бемита с образованием полиядерныхаквагидроксокомплексов алюминия, среди которых наиболее устойчив комплекс [А11304(0Н)24(Н20)|2]+7, наличие которых на поверхности частиц бемита, полученного из алкоксида алюминия, подтверждено с помощью 27А1 ЯМР [68,69]. Эти комплексы являются наиболее