Page 16 - Microsoft Word - aref_Korniy_final.doc

14

Після внесення атомів магнію у кластер енергетичні бар’єри розчинення
(виходу) атомів міді та алюмінію понижуються на 16 та 12% відповідно, при цьому
атоми магнію володіють найменшим бар’єром (≈ 1,5 еВ). Отже, інтерметаліди
Al 2CuMg на початковій стадії корозії можуть розчинятися швидше у водному
розчині хлориду, ніж інтерметаліди Al 2Cu.
E b , Ha q, |e| 0,6

0,06
2
Al(H O) 0,5 комплекс Al(2Н O)
2
-
AlCl
Al 0,4
0,04 Al(OH ) - комплекс Al(Н O)
2
0,3

0,02 0,2
I II III
0,1
атом Al
0,00
0,0
0 1 2 3 4 o 5 0 1 2 3 4 o 5
d, A d, A

Рис. 7. Енергії зв’язку комплексів Рис. 8. Зміна заряду на атомі алюмінію
алюмінію із кластером Al 2Cu(100). залежно від його віддалі до поверхні.

Отримані результати свідчать про селективне корозійне руйнування
інтерметалідних сполук Аl 2Сu та Al 2CuMg, що підтверджують експериментальні
дані (R. Grilli, M. A. Baker, 2010). У цьому випадку анодні реакції протікають на
атомах, що розчиняються (алюміній, магній), а катодні – на атомах міді, які
сприяють розчиненню. Таким чином, з точки зору корозійного розчинення,
інтерметалід є складною електрохімічною системою з катодними та анодними
ділянками, якими можуть служити зони із різною кристалографічною орієнтацією
поверхні або створені внаслідок часткового електронного переносу локальні
адсорбційні центри алюміній (магній)–мідь.
Встановлено зв’язок між зміною заряду Q поверхні (100) кластера Al 2Cu та
енергією міжатомного зв’язку алюмінію та міді Е Al–Al, E Cu–Cu, E Al–Cu під впливом
корозійно-активних складників середовища (табл. 2).

Таблиця 2. Енергія міжатомного зв’язку (в еВ) у зарядженому кластері інтерметаліду Al 2Cu
під час його взаємодії з молекулами води, гідроксид- та хлорид-іонами
–
–
Q, e H 2O OH Cl
E Al–Cu E Cu–Cu Е Al–Al E Al–Cu E Cu–Cu Е Al–Al E Al–Cu E Cu–Cu Е Al–Al
–3 1,675 1,378 2,400 1,557 1,382 2,117 1,527 1,230 1,710
–2 1,699 1,385 2,296 1,541 1,376 2,269 1,494 1,212 1,634
–1 1,665 1,398 2,165 1,523 1,355 2,107 1,434 1,243 1,682
0 1,659 1,409 2,045 1,504 1,354 2,026 1,399 1,226 1,337
1 1,623 1,400 1,696 1,478 1,329 1,452 1,396 1,216 1,197
2 1,559 1,388 1,602 1,452 1,333 0,879 1,375 1,231 0,921
3 1,565 1,385 0,991 1,433 1,328 0,787 1,338 1,217 0,576

Виявлено, що зміна заряду поверхні несуттєво впливає на міжатомні зв’язки в
кластері під час взаємодії його з молекулами води, окрім зв’язку Аl–Al, що може
свідчити про деяке пришвидшення розчинення анодних ділянок поверхні. За зміни
заряду поверхні від –3 до +3 найпомітніше зменшується енергія Е Al–Al (майже