ИСТИНА

Поверхностный состав сплавов обычно существенно отличается от объемного. «Движущие силы» и механизм процесса самопроизвольного избирательного концентрирования отдельных компонентов сплавов в поверхностном слое (поверхностная сегрегация) представляют очевидный интерес для теории и практики. С появлением современных методов исследования поверхности сплавов на границе с вакуумом, прежде всего, таких как РФЭС и ОЖЕ, это явление подробно исследуется во многих лабораториях мира. Существенно более сложными для экспериментальных и теоретических исследований механизма процесса поверхностной сегрегации являются границы раздела сплавов с растворами электролитов. При этом следует отметить, что именно эффекты поверхностной сегрегации на границе сплавов с электролитами определяют особенности их электрокаталитического и коррозионного поведения, а также являются ответственными за протекающие во времени процессы модификации структуры, электрических, оптических и других свойств поверхности металлов и т.д. В представленном докладе дан краткий обзор результатов, демонстрирующих возможности электрохимического подхода к исследованию механизма и кинетики процессов поверхностной сегрегации, реализующихся на границе in situ обновляемой поверхности электродов из бинарных сплавов с растворами электролитов. Использованы методы импедансной спектроскопии, циклической вольтамперометрии и индуцированного лазерным разогревом температурного скачка потенциала. В качестве объектов исследования выбраны сплавы различного фазового состава: двухфазные сплавы эвтектического типа (Sn-Pb, Ag-Bi); сплавы, в которых реализуется образование интерметаллических соединений (Ag-Sn); (Ag-Sn); твердые растворы с неограниченной взаимной растворимостью компонентов (Au-Ag). Важно отметить, что в указанных сплавах, основной по составу компонент характеризуется существенно большей величиной удельной поверхностной энергии, чем другой, присутствующий в сплаве в виде малой добавки. В данных системах после механического среза тонкого (~10 мкм) слоя металла, контактирующего с электролитом, т.е., уравнивания объемного и поверхностного составов, при комнатных температурах имеют место "аномально" быстрые для твердых металлов процессы (с временами релаксации порядка десятков минут) обогащения поверхности электродов атомами поверхностно-активных компонентов сплавов. Показано, что скорость процессов сегрегации существенно зависит от электрохимических параметров исследуемых систем. Результаты проведенных исследований эффектов сегрегации на границе сплав-электролит сопоставлены с данными Оже-спектроскопии и РФЭС для границы тех же сплавов с вакуумом. Предложена и обоснована модельная интерпретация механизмов экспериментально наблюдаемых эффектов для перечисленных выше типов сплавов. Авторы благодарят Российский фонд фундаментальных исследований за финансовую поддержку работы (грант № 12-03-01027a).