升温条件下V-H2O系电位-pH图.pdf

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1、第l9卷第4期矿冶Vo1．19，No．42010年12月MINING＆METALLURGYDeeember2Ol0文章编号：1005—7854《2010)04—0034—07升温条件下V—H20系电位一pH图周雪娇，魏昶，李曼延，邱爽(昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明650093)摘要：根据热力学原理及相关计算，绘制了升温条件下钒水系电位．pH图。探讨了可溶钒物种活度(10一，lO一，10～，l0。)以及温度(25，l50~C)对钒水系电位．pH图的影响。结果显示，钒氧化物的稳定区(即钝化区)随着温度及活度的提高

2、明显增大。通过计算可知，在25℃条件下，当钒物种活度低于10”时，五氧化二钒稳定区即消失；150℃条件下，五氧化二钒稳定区消失的I临界活度则是lO”。金属钒的稳定区(即免蚀区)基本不受温度的影响，但随着可溶钒物种活度的提高有所增大。从理论上预测钒抗腐蚀性能不受高温影响。关键词：V．H20系；电位．pH图；钝化区；免蚀区中图分类号：TF841．3：TQI50文献标识码：APOURBAIXDIAGRAMSFORV—H0SYSTEMATELEVATEDTEMPERATURESZHOUXue-jiao，WEIChang，L1

3、Min—ting，QZUShuang(FacultyofMetallurgicalandEnergyEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China)ABSTRACT：Pourbaixdiagrams(potential／pHdiagrams)forV—H20systemwerepresentedatelevatedtempera-turebasedontheprincipleandcalculationofthermody

4、namic．Vanadium—containingsolutionswithactivitiesof10一，10一，and10一at25oC，andwithactivityof10。for25and150~Cwerediscussed．ThePourbaixdiagrams，showedthattherangesofvanadiumoxides(passivation)extendedwithincreasingtemperaturesandincreasingac—tivitiesofdissolvedspecie

5、s．CalculationsindicatedthatthestabilitydomainofV205(S)disappearedwhentheae—tivitiesofdissolvedspecieswerelowerthan10一and10一at25oCand150~C．respectively．Thestabilityre—gionforvanadium(immunity)wasnearlyindependentoftemperature，butgrewwithincreasedactivity．Thecorr

6、osionresistancewasnearlynotaffectedbyhightemperatureintheory．KEYWORDS：V·H20system；potential—pHdiagram；passivation；immunity电位．pH图是著名腐蚀科学家Pourbaix．M在金属腐蚀过程中，电位控制金属离子化过程的因于1938年首次提出的，根据电位一pH图可以了解所素，pH值则控制了膜稳定性的因素。目前，电位一pH有物相的稳定区域及物种形成的电位及pH条件。图已广泛应用于分析水溶液中金属的腐蚀行为。

7、钒由于其良好的性能在钢铁及钛工业，包括汽收稿日期：2010—07—05基金项目：国家自然科学基金资助课题(50874053)；云南省科车、航空、电子技术及国防工业等。受到了越来越技厅资助项目(2007GA010)多的关注。在钢中加入钒，可以提高钢的塑性、强作者简介：周雪娇，硕士研究生；研究方向：湿法冶金。度、硬度、抗磨损性能，既耐高温又抗奇寒。在钛合通讯作者：魏昶，Te1．／fax：+868715188819：E—mailaddress：weichan15@126．conl。金中添加钒铝可以显著提高其强度，从而广泛应

8、用周雪娇等：升温条件下V—H0系电位一pH图·35·于导弹、聚变反应堆容器、飞机发动机及与其相关的图，但都仅限于25℃。升温条件下的钒水系电位．机身骨架等。并且，钒已经成为化学工业中最佳pH图则未见报道。催化剂之一’，有“化学面包”之称。此外，钒的本文主要是研究钒水系升温条件下的电位．pH抗腐蚀性能比较好，仅次于铌和钽，这是由于其表面图，从而预