Page 3 - Microsoft Word - aref_Korniy_final.doc

1

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Основні закономірності корозії металів та сплавів залежно
від їх складу, структури та виду агресивних середовищ на сьогодні вивчено
достатньо повно. Але, незважаючи на надійність експериментальних методик,
отримані дані не завжди дають змогу розкривати механізми локальної корозії на
рівні атомно-молекулярних взаємодій корозивного середовища з поверхнею. Через
відсутність таких результатів ускладнюється вивчення корозійних реакцій на
сплавах, що необхідне як для детального з’ясування їх закономірностей, так і
прогнозування впливу локальних електродних ділянок на загальну корозію сплаву.
Корозія нанометрових ділянок внаслідок розмірних ефектів може значно
відрізнятися від такої на об’ємних сплавах, де проявляється структурна чутливість
корозійних реакцій, тому виникає потреба їх вивчення із застосуванням квантово-
хімічних методів розрахунку.
Однак на сьогодні не розроблено надійного підходу, який би встановлював
науково-обґрунтовані співвідношення між корозійними властивостями матеріалів, їх
атомно-електронною структурою та взаємодією в системі метал–середовище.
Значний внесок у вирішення цієї проблеми зробили M. Koper, A. Gross, C. Taylor,
J. Greeley, J. Norskov, P. Marcus, Р. Назмутдинов, А. Кузнєцов. В Україні слід
відмітити праці В. Похмурського, В. Копильця (квантово-хімічні моделі взаємодії
деформованих металів із середовищем) та О. Сизої, О. Чигиринець, І. Курмакової
(розрахунки електронної структури інгібіторів корозії).
Недостатню увагу приділено атомно-молекулярному опису корозії багато-
компонентних систем, які є складовими широковживаних практичних матеріалів,
зокрема алюмінієвих сплавів. Сумісний вплив середовища та механічних
навантажень зумовлює руйнування бар’єрних оксидних плівок і роль локальних
ділянок суттєво зростає у загальній корозії матеріалу. Через обмеженість
розрахункових даних щодо взаємодії частинок середовища із поверхнею значно
ускладнюється створення нових засобів протикорозійного захисту, зокрема науково-
обґрунтований вибір інгібіторів корозії. Існують лише поодинокі моделі корозійного
руйнування сплавів у середовищі, засновані на термодинамічних рівняннях без
урахування опису локальних взаємодій. Тому особливо актуальний розвиток
мікроскопічних моделей і уявлень про елементарний акт корозії – дослідження
структурних, електронних та енергетичних змін під час виходу іонізованого атома з
поверхні металу в середовище.
Останнім часом такі підходи привернули увагу дослідників під час розробки
нових джерел струму – паливних комірок, зокрема досліджень фізико-хімічних
властивостей бінарних наночастинок платини. Як електроди паливних комірок такі
наночастинки повинні мати не лише задовільні каталітичні властивості, але й високу
корозійно-морфологічну стабільність в агресивному середовищі. Однак, володіючи
вищими каталітичними характеристиками, платинові бінарні наночастинки з часом
корозійно деградують у середовищі внаслідок підвищення їх поверхневої активності
зі зменшенням розмірів, причини чого важко встановити експериментально.
Вивчення детальних механізмів таких процесів квантово-хімічним оцінюванням
корозійних властивостей наночастинок може сприяти створенню ефективних
каталітичних електродів для електрохімічних джерел струму.