Пассивация MnSi-электрода в сернокислых средах
DOI:
https://doi.org/10.17072/2223-1838-2020-2-221-232Ключевые слова:
моносилицид марганца MnSi, пассивация, сернокислый электролитАннотация
Методами поляризационных и импедансных измерений изучено анодное поведение MnSi-электрода в растворах 0,5 M H2SO4 и 0,05 M H2SO4 + 0,45 M Na2SO4. Сделан вывод, что в процессе анодного окисления на поверхности моносилицида марганца формируется барьерная оксидная пленка, близкая по составу к SiO2. Рассчитаны толщина и удельное сопротивление оксидной пленки в зависимости от потенциала электрода и кислотности электролита.Библиографические ссылки
Ivanenko L., Lange H., Heinrich A. // V.E. Borisenko (ed.). Semiconducting silicides. Berlin, 2000. vol. 39. P.243–297.
Николайчук П.А., Шаляпина Т.И., Тюрин А.Г. Термодинамика химической и электрохимической устойчивости сплавов системы Mn – Si // Вестник ЮУрГУ. 2010. № 31. C. 72–80.
Xu J., Zhou C., Jiang S. Investigation on corrosion behavior of sputter-deposited nanocrystalline (MoxCr(1-x))5Si3 films by double cathode glow plasma // Intermetallics. 2010. V. 18. № 8. P. 1669–1675.
Martinez-Duart and et. Anodic oxidation of tantalum silicides: kinetics of growth and chemical composition // Thin Solid Films. 1991. V.203. P. 61–70.
Xu J., Zhou C., Chen Z., Wang Y., Jiang S. Corrosion behaviors of (Cr,Fe)3Si/Cr13Fe5Si2 composite coating under condition of synergistic effects of electrochemical corrosion and mechanical erosion // Journal of Alloys and Compounds. 2010. V.496. P.429–432.
Yuan L., Wang H.M. Corrosion behaviors of a γ-toughened Cr13Ni5Si2/Cr3Ni5Si2 multi-phase ternary metal silicide alloy in NaCl solution //Electrochimica Acta. 2008. V.54. P. 421–429.
Kim I-C., Byun D., Lee S., Kee Lee J. Electrochemical characteristics of copper silicide-coated graphite as an anode material of lithium secondary batteries // Electrochimica Acta. 2006. V.52. P. 1532–1537.
Kichigin V., Shein A. Kinetics and mechanism of hydrogen evolution reaction on cobalt silicides in alkaline solutions // Electrochimica Acta. 2015. V. 164. P.260–266.
Vijh A.K., Belanger G., Jacques R. Electrochemical activity of silicides of some transition metals for the hydrogen evolution reaction in acidic solutions // Int. J. Hydrogen Energy. 1990. V. 15. № 11. P. 789–794.
Vijh A.K., Belanger G., Jacques R. Electrochemical behaviour of (nominally) iron disilicide electrodes in sulphuric acid // Materials Chemistry and Physics. 1988, V. 19. Is. 3. P. 215–228.
Chen, L. J. Metal silicides: An integral part of microelectronics. JOM, 2005. 57(9), P. 24–30.
Гельд П.В., Сидоренко Ф.А. Силициды переходных металлов четвертого периода. Москва: Металлургия, 1981. 632 с.
Княжева В.М., Бабич С.Г., Колотыркин В.И., Кожевников В.Б. Металлоподобные соединения переходных металлов – новый класс коррозионно-стойких материалов и защитных покрытий // Защита металлов. 1991. Т. 27. № 4. С. 603–616.
Zhang, X.G. Electrochemistry of silicon and its oxide. New York, Kluwer Academic/Plenum Publ., 2001, 510 p.
Русских М.А., Пантелеева В.В., Шеин А.Б. Анодное поведение моносилицида марганца в растворе серной кислоты // Вестник Пермского университета. Серия Химия. 2015. Вып. 3(19). С. 50–59.
Шеин А.Б. Электрохимия силицидов и германидов переходных металлов. Пермь, Перм. гос. ун-т, 2009. 269 с.
Агладзе Р.И., Харабадзе., Н.И. Поляризация марганцевого анода в растворах серной кислоты // Сб. ст. “Электрохимия марганца”. Тбилиси: АНГССР. 1957. Т.1. С.235–252.
Электрохимия марганца / Под ред. Р.И. Агладзе. Т. 1. Тбилиси: Изд.АН ГрузССР. 1957. 518 с.
Справочник по электрохимии /Под ред. А.М.Сухотина. Ленинград. Химия, 1981.488 с.
Kordesch, K., & Taucher-Mautner, W. Manganese. In Encyclopedia of Electrochemical Power Sources 1 ed., 2009. Vol. 1,P . 784–795.
Kao W.-H., Weibel V.J. Electochemical oxidation of manganese (II) at a platinum electrode // Journal of applied electrochemistry. 1992. Vol. 22. P.21–27.
Пантелеева В.В., Шеин А.Б., Кичигин В.И. Импеданс анодных процессов на силицидах металлов триады железа в кислых и щелочных средах // Коррозия: Материалы, защита. 2017. № 6. С.1–10.
Лазарев В. Б., Красов В. Г., Шаплыгин И.С. Электропроводность окисных систем и пленочных структур. М.: Наука, 1978. 168 с.
References
Borisenko, V.E. (2000), Semiconducting silicides, Springer-Verlag, Berlin, Germany
Nikolaychuk, P.A., Shalyapina, T.I. and Tyurin, A.G. (2010), “Thermodynamics of chemical and electrochemical stability of Mn-Si system alloys”, Vestnik JuUrGU, vol. 31, pp. 72–80. (In Russ.).
Xu, J., Zhou, C. and Jiang, S. (2010), ”Investigation on corrosion behavior of sputter-deposited nanocrystalline (MoxCr(1-x))5Si3 films by double cathode glow plasma”, Intermetallics, vol. 18, no. 8, pp. 1669–1675.
Martinez-Duart and et. (1991), “Anodic oxidation of tantalum silicides: kinetics of growth and chemical composition”, Thin Solid Films, vol. 203, pp. 61–70.
Xu, J., Zhou, C., Chen, Z., Wang, Y. and Jiang, S. (2010), “Corrosion behaviors of (Cr,Fe)3Si/Cr13Fe5Si2 composite coating under condition of synergistic effects of electrochemical corro-sion and mechanical erosion”, Journal of Alloys and Compounds, vol. 496, pp. 429–432.
Yuan, L. and Wang, H.M. (2008), “Corrosion behaviors of a γ-toughened Cr13Ni5Si2/Cr3Ni5Si2 multi-phase ternary metal silicide alloy in NaCl solution”, Electrochimica Acta, vol. 54, pp. 421–429.
Kim, I-C., Byun, D., Lee, S. and Kee Lee, J. (2006), “Electrochemical characteristics of copper sili-cide-coated graphite as an anode material of lithium secondary batteries”, Electrochimica Acta, vol. 52, pp. 1532–1537.
Kichigin, V. and Shein, A. (2015), “Kinetics and mechanism of hydrogen evolution reaction on co-balt silicides in alkaline solutions”, Electrochimica Acta, vol. 164, pp. 260–266.
Vijh, A.K., Belanger, G. and Jacques, R. (1990), “Electrochemical activity of silicides of some tran-sition metals for the hydrogen evolution reaction in acidic solutions”, Int. J. Hydrogen Energy, vol. 15, no. 11, pp. 789–794.
Vijh, A.K., Belanger, G. and Jacques, R. (1988), “Electrochemical behaviour of (nominally) iron disilicide electrodes in sulphuric acid”, Materials Chemistry and Physics, vol. 19, no. 3, pp. 215–228.
Chen, L. J. (2005), “Metal silicides: An integral part of microelectronics”, JOM, vol.57, no.9, pp. 24–30.
Gel’d, P.V. and Sidorenko, F.A. (1981), Silitsidy perekhodnykh metallov chetvertogo perioda [Silisides of transition metals of the fourth period], Metallurgiya, Moskow, Russia. (In Russ.).
Knyazheva, V.M., Babich, S.G., Koloty`rkin, V.I. and Kozhevnikov, V.B. (1991) “Metallides of the transitional metals - a new class of corrosion resistant materials and the protective coating”, Zash-hita metallov, vol. 27, no. 4, pp. 603–616. (In Russ.).
Zhang, X.G. (2001), Electrochemistry of silicon and its oxide, Kluwer Academic/Plenum Publ., New York, USA.
Russkikh, M.A., Panteleeva, V.V. and Shein, A.B. (2015), “Anodic behavior of manganese mono-silicides in sulfuric acid”, Bulletin of Perm University. Series “Chemistry”, no. 3 (19), pp. 50–59. (In Russ.).
Shein, A.B. (2009), Elektrokhimiya silitsidov i germanidov perekhodnykh metallov [Electrochemis-try of transition metal silicides and germanides], Perm. gos. un-t., Perm’, Russia. (In Russ.).
Agladze, R.I. and Harabadze, N.I. (1957), “Polarization of the manganese anode in sulfuric acid solutions”, Sb. st. Elektrokhimiya margantsa, vol.1, pp. 235–252. (In Russ.).
Agladze, R.I. (ed.) (1957), Elektrokhimiya margantsa [Manganese electrochemistry], Izd. АN GruzSSR, Tbilisi, GruzSSR. (In Russ.).
Sukhotin, A. M. (ed.) (1981), Spravochnik po elektrokhimii [Reference book on an electrochemis-try], Khimiya, Leningrad, Russia. (In Russ.).
Kordesch, K. and Taucher-Mautner, W. (2009), “Manganese. In Encyclopedia of Electrochemical Power Sources 1 ed.” , vol. 1, pp. 784–795.
Kao, W.-H. and Weibel, V.J. (1992), “Electrochemical oxidation of manganese (II) at a platinum electrode // Journal of applied electrochemistry”, vol. 22, pp.21–27.
Panteleeva, V.V. , Shein, A.B. and Kichigin, V.I. (2015), “Impedance of anode processes on metal silicides of the iron triad in acidic and alkaline solutions”, Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, vol.6, pp. 1–10. (In Russ.).
Lazarev, V. B., Krasov, V. G. and Shaplygin, I.S. (1978), Elektroprovodnost' okisnykh system i plenochnykh struktur [Electrical conductivity of oxydic systems and film structures], Nauka, Moscow, Russia. (In Russ.).
