Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Образцы из керамики с защитным покрытием молибдена помещали в расплав с температурой 750°С и выдерживали в нем 10 мин. По окончании эксперимента наблюдалось отслаивание молибденового покрытия, вследствие взаимодействия расплава с материалом подложки с образованием оксидов ниобия различной степени окисления. Появление оксидов связано с тем, что комплексы NbF62- имеют большое сродство к кислороду и при взаимодействии с оксидным материалом образуют оксофторидный комплекс ниобия в высшей степени окисления - NbOF63- [2, 3]. Процесс стабилизации высшей степени ниобия сопровождается и понижением степени окисления (реакция диспропорционирования) с образованием металлического ниобия, который в свою очередь взаимодействует с оксофторидными комплексами по реакциям: 4NbOF63- + 3Nb ^ 4NbO + 3NbF62-+ 6F-, (2) 4NbOF63- + Nb ^ 2NbO2 + 3NbF62- + 6F-. (3) Исследование поверхности образца после эксперимента показало, что площадь пор в среднем увеличилась в 27 раз (рис.2). Образцы из бериллия шарообразной и цилиндрической форм были испытаны при тех же условиях, что и образцы из керамики. Было показано, что происходит растворение подложки - бериллия с высокой скоростью, поскольку его электродный потенциал имеет большее отрицательное значение, чем ниобий. На рис.3 представлены изображения поверхности цилиндрического образца. Видно, что на поверхности образца до испытаний явно выражены борозды от механической обработки. После испытаний поверхность принимает вид, характерный для материала подвергшегося растворению. а б Рис. 2. Макро- (а) и микроструктура (б) керамического образца после испытаний на коррозионную стойкость Образцы из углеситалла выдерживали в ниобийсодержащем расплаве в течение 3 и 12 ч при температуре 750°С. При времени эксперимента 3 ч образование карбида ниобия на углеситалле не фиксируется РФА, а при 12-часовом опыте образец покрывался тонкой пленкой карбида ниобия. Рис. 3. Микроструктура боковой поверхности бруска из бериллия до (а) и после (б) испытаний на коррозионную стойкость Механизм образования карбида ниобия может быть описан следующим образом. При контакте металлического ниобия со сплавом в нем самопроизвольно протекает реакция (1) с образованием восстановленной формы ниобия, комплексы Nb(IV) диффундируют к подложке углеситалла, диспропорционируют на его поверхности с образованием карбида ниобия [4]: 5Nb(IV) + C ^ NbC + 4Nb(V). (4) 229