Метод эквивалентных схем

Удобным и информативным методом моделирования цементационных элементов является метод эквивалентных схем, состоящих из сопротивлений, емкостей, индуктивностей и других элементов. В общем виде электрическую цепь цементационного элемента (см. рис. 1, а) можно представить в виде эквивалентной схемы, приведенной на рис.4. В связи с тем что работа цементационного элемента связана с протеканием в нем "чистого" постоянного тока, эквивалентную схему можно упростить и выразить только через активные сопротивления (рис.5). Иначе говоря, предполагается, что ток проходит через емкости в режиме утечки.

В эквивалентной схеме (рис.5) сопротивления RK и Ra представляют собой обобщенные сопротивления суммарных процессов, протекающих на катодных и анодных участках, и являются нелинейными, так как зависят в свою очередь от величины тока. Нелинейность сопротивлений RK и вытекает главным образом из уравнений (7) и (8). Кроме того, имеется нелинейность, связанная с нестационарностью процесса, вызываемого изменением концентрации разряжающихся ионов во времени.

Сопротивление электролита в прикатодном пространстве при наличии в нем значительной концентрации индифферентных ионов можно считать не зависящим от времени. Сопротивление электролита в порах цементного осадка является функцией суммарного сечения пор, зависящего в свою очередь от начальной концентрации разряжающихся ионов в растворе.

Метод коррозионных диаграмм сыграл большую роль в изучении процессов цементации. Вместе с тем он оказался недостаточно корректным при изучении кинетики процессов цементации. Различие процессов коррозии и цементации прежде всего заключается в величине токов, протекающих в элементах. Плотность тока на катодных участках цементационных элементов на несколько порядков превосходит плотность тока в коррозионных элементах. Кроме того, в отличие от коррозионных элементов, работающих в почти стационарном режиме, работа цементационных элементов протекает в условиях нестационарной диффузии разряжающихся ионов к катодным участкам, величина поверхности которых существенно изменяется во времени. На различия процессов коррозии и цементации.