ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Corrosion of hafnium - oxides and hydridesInvestigations concerning the growth and behaviour of hafnium as well as electrode kinetics have been performed on hafnium (Goodfellow and Material Research Company) in various electrolytes (acidic, alkaline and Cl--containing solutions). Conventional electrochemical methods and impedance spectroscopy were applied.Corrosion rates derived from electrochemical measurements were found to be significantly higher than the published data obtained from the loss weight observed usually over long of time. - The DK was evaluated to be 11.5. - SIMS profiles indicate that the oxide layer in not uniform, due to the nonstoichiometry of the Hf oxide at 22°C. The layer shows a very low n-conductivity - quasi insulator behaviour; the Mott-Schottky-plot leads to the flat band potential U = - 10 mV. The initial oxide layer was determined by capacity measurements to 2.7 nm. Cl2-evolution begins at U = 0.5 V in 0.5 M NaCl solution.In the cathodic potential region hydrogen is generated at Hf oxide at U = - 1.69 - 0.058 V.With respect to the hydrogen induced cracking of Hf the behaviour of hydrogen in Hf was investigated using the nuclear physics 15N-method. After cathodic polarisation hydrogen is absorbed by hafnium and the hydride HfH1.6 is formed. The hydrogen diffusion coefficient is determined to D20° = 3.8 × 10-11 cm2s-1. At 385°C hydrogen is released from HfH1.6.The results are discussed and compared to those found for titanium and zirconium.
Notes:
Hafnium (Goodfellow und Material Research Company) wurde in verschiedenen Elektrolyten (sauer, alkalisch, Cl--haltig) bezüglich Deckschichtbildung und -wachstum sowie Elektrodenkinetik untersucht, wofür sowohl konventionelle elektrochemische Methoden als auch die Impedanzspektroskopie eingesetzt wurden.Die elektrochemische bestimmten Korrosionsraten liegen deutlich höher als die aus Massenverlustmessungen in der Literatur angegebenen. - Die DK wurde zu 11,5 bestimmt. - Die Deckschicht ist nicht einheitlich, wie aus SIMS-Aufnahmen hervorgeht, bedingt durch die Nichtstöchiometrie des Oxids bei RT. Sie besitzt eine geringe, an Isolator grenzende n-Leitfähigkeit; das Flachbandpotential liegt bei U = - 10 mV. Die Initialschicht beträgt nach Kapazitätsmessungen 2,7 nm. In 0,5 M NaCl-Lösung beginnt die Cl2-Entwicklung bereits bei 500 mV.Im kathodischen Potentialbereich findet bis U = -1,69 - 0,058 V die Wasserstoffentwicklung am Oxid statt.Im Zusammenhang mit Beobachtungen am Titan bezüglich der Spannungsrißkorrosion wurde das Verhalten von Wasserstoff in Hafnium mit der kernphysikalischen 15N-Methode untersucht: Es bildet sich ein Hydrid HfH1,6, der Wasserstoffdiffusionskoeffizient ergibt sich zu D20° = 3,8 × 10-11 cm2s-1. Bei T = 385 °C dissoziiert Wasserstoff vom Hf-hydrid ab.Die Ergebnisse werden diskutiert und mit denen verglichen, die an Titan und Zirkonium erhalten wurden.
Additional Material:
14 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19850361106
Permalink
